/
Автор: Решетова З.А.
Теги: общее школьное образование общеобразовательная школа педагогика школы (теория образования, учебы и воспитания) педагогика образовательный процесс педагогическая наука
ISBN: 5-238-00368-4
Год: 2002
Текст
ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ
Ш К О Л А
ю н и т и
U W I Т ¥
педагогическая W у j
ШКОЛА A/IIbek
Зоя Алексеевна Решетова
Доктор психологических наук, профессор МГУ, Заслуженный деятель
науки РФ, Лауреат премии Президента РФ.
Участник Великой Отечественной войны, имеет правительственные награды.
Полвека научной и педагогической деятельности в МГУ.
Область исследований - педагогическая психология — условия
развивающего обучения. Имеет свыше 100 научных публикаций.
Главные итоги исследований отражены в книгах “Основные педа-
гогические проблемы профессионального обучения*
(1979), “Психологические основы профессионального
обучения* (1985) и в настоящей книге.
Занимается проблемами интеллектуального развития учащихся,
в частности, проблемой формирования системного мышления в обучении.
Ведет работу в области профессиональной переподготовки учителей,
преподавателей, военных специалистов и работников других профессий.
Результаты исследований используются в практике обучения в ряде
учебных заведений и в читаемых автором курсах общей психологии,
педагогической психологии, основ профессионального обучения, проек
тирования, диагностики и коррекции учебного процесса.
' • ’’г "* *
1 -
v'>x
. л
4b-
IS,
3N 5-238-00368-4
9
785238
00
3689
ФОРМИРОВАНИЕ
СИСТЕМНОГО МЫШЛЕНИЯ
В ОБУЧЕНИИ
Под редакцией
доктора психологических наук,
профессора ЗЛ. Решетовой
Допущено Министерством образования
Российской Федерации в качестве учебного пособия
для студентов и аспирантов педагогических и психологических
факультетов высших учебных заведений
UNITY
Москва • 2002
Издательство политической
литературы «Единство»
УДК 373.025.7(075.8)
ББК 74.202.4я73
Ф79 £
V Рецензенты:
д-р психол. наук, проф. Е.А. Климов
(зав. кафедрой психологии труда и инженерной психологии
факультета психологии МГУ им. М.В. Ломоносова);
д-р психол. наук. проф. И.И. Ильясов
(зав. кафедрой педагогики и педагогической психологии
факультета психологии МГУ им. М.В. Ломоносова)
Главный редактор издательства Н.Д. Эриишвили
Формирование системного мышления в обучении: Учеб, пособие
Ф79 для вузов /Под ред. проф. З.А. Решетовой. — М.: ЮНИТИ-ДАНА,
2002. — 344 с. — (Серия «Педагогическая школа. XXI век»).
ISBN 5-238-00368-4
Представлена модель обучения, организованная на новых мстодоломческих и
теоретических принципах по сравнению с традиционным обучением и форми-
рующая теоретическое мышление учащегося с системным типом ориентировки в
предмете изучения. Первая часть книги посвящена описанию теоретических основ
обучения, вторая — экспериментальным исследованиям, реализующим разрабо-
Ti тайные принципы на материале разных учебных дисциплин и разных уровнях
обучения. Представлен методический аспект обучения: разработка учебных
программ, учебных заданий, подбор типов учебных задач, методика организации
процесса усвоения, анализ результатов экспериментального обучения.
Для студентов и аспирантов, изучающих педагогику и педагогическую
психологию, учителей, преподавателей, методистов, слушателей системы по-
вышения квалификации и всех, кто занят непрерывным самообразованием.
ББК 74.202.4я73
5-238-00368-4 © Коллектив авторов, 2002
© ИЗДАТЕЛЬСТВО ЮНИТИ-ДАНА, 2002
Воспроизведение всей книги или любой ее части
- ' * запрещается без письменного разрешения издательства
ISBN
иг
Учебное пособие
ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМНОГО МЫШЛЕНИЯ В ОБУЧЕНИИ
Под редакцией Зои Алексеевны Решетовой
Редактор Л.С, Антоненко Корректор Т.А. Зорина
Оригинал-макет Н.В. Спасской. Оформление художника В. А. Лебедева
Лицензия серия ИД № 03562 от 19.12.2000 г. Подписано в печать 06.02.2002
Формат 60x88 1/16. Усл. печ. л. 21,5. Уч.-изд. л. 16,5
Тираж 15 000 экз. (J-й завод - 3000). Заказ № 318
ООО «ИЗДАТЕЛЬСТВО ЮНИТИ-ДАНА». Генеральный директор В. И. Закаидзе
123298, Москва-ул^ИриныЛевченко, 1 .• — (095) 194-00-15
Тел/факс (095) 19f-00-d^/ ? E-mail: unity@msm.ru
Отпечатано во ФГУП ИПк|«Ульянорский Дтг пе’латдог'432980, г. Ульяновск, ул. Тончарова, 14
Предисловие
Настоящая книга — некоторый итог исследований, проведенных
на кафедре педагогики и педагогической психологии Московского
государственного университета им. М.В. Ломоносова, посвященных
проблеме формирования в процессе обучения системного мышле-
ния учащихся; выполненных в духе идей научной психологической
школы, развивающей деятельностный подход к психике, ее форми-
рованию, функционированию и развитию.
Предмет исследования данной работы — условия обучения, на-
правленно организующие деятельность учащегося, в процессе кото-
рой формируется системный тип мышления, определяющий новые
характеристики усваиваемых знаний и умений, новый уровень раз-
вития интеллектуальных способностей. Разработка этих вопросов
крайне актуальна для современного образования, перед которым
стоит проблема — чему и как учить.
Один из важнейших дидактических принципов — «связь обуче-
ния с жизнью» — в самом общем его эмпирическом понимании
означает: учить тому, чего требует жизнь. Теоретический его смысл
состоит в том, чтобы обратиться к анализу сущностных изменений
в реалиях общественного бытия, к которому обучение должно
подготовить новое поколение: сформировать человека как актив-
ного, сознательного и творческого субъекта деятельности, способ-
ного нс к пассивному приспособлению к новым социальным усло-
виям жизни, а как утверждающего ее развитие своим индивидуаль-
но-личностным бытием и деятельностными способностями.
Научно-технический прогресс и связанные с ним другие общест-
венные процессы второй половины XX века внесли существенные из-
менения в жизнедеятельность людей. Глобальные перемены в соци-
альной, культурной, материально-производственной и других сферах
жизни, новый тип задач и проблем, вставших перед обществом, при-
вели к изменениям в способе мышления, другому миропониманию,
иному отношению к деятельности по преобразованию мира и общест-
венной жизни. Опосредование деятельности системным мышлением —
3
новый этап в развитии способов духовно-практического освоения ми-
ра, новая страница в истории развития человека.
Системный способ мышления стал выражением духа современной
эпохи. Новое мышление стремительно проникает во все области соци-
альной практики: без него невозможно решать новые задачи и про-
блемы, которые выдвигаются логикой внутреннего развития этих задач
и проблем, а равно и потребностями грядущих социально-культурных
изменений.
Рассогласование целей образования с новыми изменениями в
жизни людей, с ведущими тенденциями развития общества — глав-
ная причина кризиса современного образования. Его преодоление
потребует не только переориентации целей образования, но и пере-
стройки всей системы обучения, и в первую очередь создания типа
обучения, нацеленного на формирование нового механизма усвое-
ния динамично развивающейся культуры. Для этого необходима
новая целостная теория обучения с иными методологическими ос-
нованиями, синтезирующая в своих принципах знания разных об-
ластей науки (социологии, диалектической логики, науковедения,
методологии системных исследований, теории управления, психо-
логии и др.), осмысление педагогического опыта и критический
анализ сложившейся дидактической теории.
И здесь особое значение приобретают психолого-педаго-
гические исследования проблем развивающего обучения, и в пер-
вую очередь формирования и развития мышления учащихся, разра-
ботка модели обучения с новыми принципами усвоения. Все усло-
вия обучения: его содержание, формы, методы и средства следует
рассматривать в их отношении к организации деятельности учаще-
гося, составляющей основу всех его приобретений, предусматри-
ваемых целями обучения, и прежде всего формированием совре-
менного научного мышления с новым типом ориентировки в пред-
метном мире. Ориентация на формирование системного мышления
учащегося, как одного из важнейших требований современной
жизни, и его результаты в известной мере дают ответ на вопрос:
чему и как учить в современных условиях.
В ходе экспериментального обучения, нацеленного на выявление
тех или иных условий, необходимых для формируемого мышления, и
роли системного мышления в раскрытии новых возможностей уча-
щегося при решении познавательных и преобразовательных задач,
создавались общие условия, направленно формирующие планируе-
мый системный тип мышления. К таким условиям относятся:
• изменение целей обучения (главная установка — на форми-
рование системного мышления, определяющего новые ха-
рактеристики усваиваемых знаний и умений);
4
• изменение содержания обучения (оно охватывало не только
знания об изучаемом предмете (их научное содержание), но
и знания методологические — о деятельности, производящей
предметные знания, о способах ее организации, логике сис-
темного исследования предмета (его процедурах);
• изменение методов обучения (их опора на ориентировочно-
исследовательскую деятельность, формирующую знания и
способ мышления как ориентировочную основу усваиваемых
умений; при этом логика программы исследования выражала
единство всеобщего метода системного анализа объектов и'
его особенностей при изучении конкретного предмета);
• новые функции учебных средств — их использование как
средств организации и управления формируемой деятельностью
(планирование, контроль выполнения, опенка и коррекция);
• изменение оценочной параметристики усвоенных знаний,
умений, способностей.
Общая установка эксперимента направлена на формирование
нового механизма усвоения, основу которого составляют следую-
щие принципы.
Принцип предметной деятельности. Основа усвоения — деятель-
ность учащегося, направленная на «исследование» (анализ) выделен-
ного предмета: выявление специфических свойств и закономерно-
стей их порождения, сущностное основание и возможное многообра-
зие явлений.
Принцип системности. Учебная программа — это план и способ ис-
следования предмета; она строится в логике его системного анализа, как
качественно определенной системы; понятийные средства метода являют-
ся не только методологической формой обобщения формируемых зна-
ний, но и определяют общую структуру знаний о предмете как системе.
Принцип единства теоретической и практической деятельности.
Производимые теоретической деятельностью знания о предмете, их
характеристики формируются с учетом их ориентирующей функции —
как ориентировочная основа практических умений субъекта решать
определенный класс задач.
Принцип единства внешней и внутренней деятельности. Исход-
ная форма процесса усвоения — внешняя деятельность с предмета-
ми (или их моделями). Производной от нее является внутренняя
умственная) деятельность. Способ организации внешней деятель-
ности: содержание, структура, средства, способ выполнения — оп-
ределяет внутреннюю деятельность как способ мышления. Послед-
ний. в свою очередь, регулирует функционирование внешней дея-
тельности как сформированного умения.
Принцип управляемого формирования процесса усвоения. Объект
} правления — формируемая ориентировочно-исследовательская
5
деятельность учащегося и ее превращение в ориентировочную ос-
нову усваиваемых умений. Процесс этот управляется двумя про-
граммами, одна из которых формирует предметное содержание и
характеристики ориентировочной основы (полноту, структуру, фор-
му обобщенности, системность, рефлексию), другая — организует
последовательные этапы превращения ориентировочно-иссле-
довательской деятельности из внешней формы во внутреннюю — в
мысль о предмете.
Принцип развивающего обучения. Все условия обучения направ-
лены на развитие интеллектуальных способностей — на формиро-
вание деятельности, производящей новый способ мышления как
ориентировочную основу нового способа духовно-практического
освоения объекта.
В ходе эксперимента использовался генетический метод — созда-
ние условий, порождающих исследуемый феномен; в данном случае —
формирование системного мышления учащихся в процессе организуе-
мой в экспериментальном обучении познавательной деятельности.
Обучение было организовано на материале разных учебных дисциплин
общеобразовательного и прикладного цикла (математика, математиче-
ское моделирование, общая физика, теоретическая механика, радио-
техника, химия, география, иностранный язык и др.) и на разных
уровнях образования (общеобразовательная школа, вуз).
Общие итоги экспериментального обучения показали, что но-
вые принципы обучения, формирующие деятельность, производя-
щую знания, умения, способ мышления в планируемых характери-
стиках, воспитывают учащегося сознательным, активным, творче-
ским субъектом деятельности, способным к самообучению в новых
условиях, открывают возможности выхода за рамки того, чему он
учился прежде, — решать новые и неординарные задачи.
Развитие дидактической теории и совершенствование практики
обучения предполагает:
• новые подходы к целям, содержанию, методам обучения и
оценке его результатов на основе новых представлений об
учебном процессе как системе, в которой системообразую-
щим фактором является предметная деятельность учащегося;
• на основе деятельностного подхода к обучению введение
новых дидактических принципов предметной деятельности,
системности, управления процессом усвоения и развиваю-
щего обучения; необходима и более содержательная разра-
ботка принципов активности, сознательности, преемствен-
ности и систематичности;
• выявление закономерностей механизма усвоения как особой
деятельности (по своему характеру ориентировочно-исследо-
вательской);
6
• функция, структура, стадиальность формирования, измене-
ния, которые она претерпевает на каждой стадии, дают ос-
нование для перехода к новой технологии обучения;
• организацию познавательной деятельности в процессе обуче-
ния на принципах системного анализа и формирование сис-
темного мышления учащегося как важнейшего компонента
развивающего обучения.
Перестройка системы обучения открывает новые пути развития
образования; фундаментализации и гуманизации; усиления роли в
развитии культуры и общества.
Эффективность новых принципов обучения неоспорима по'
сравнению с традиционной моделью. Однако организация методи-
ческой работы — далеко не легкая задача. Главные трудности за-
ключались в теоретической и методической подготовке учителей и
преподавателей, в преодолении стереотипов мышления, сформиро-
ванных эмпирической педагогикой, и в формировании нового пе-
дагогического мышления. Эти вопросы и призваны решить Центр
по переподготовке работников образования, Центр «Обучающие
технологии», созданные при факультете психологии МГУ.
Настоящее учебное пособие облегчит задачу теоретической и ме-
тодической подготовки учителей и преподавателей и ускорит вне-
дрение результатов проведенного эксперимента в практику обучения.
Книга состоит из двух частей. Первая часть посвящена теорети-
ческим основам обучения. В первой главе излагаются основные идеи
и принципы психологической теории деятельности и деятельност-
ного подхода к обучению, их значение для разработки новой дидак-
тической теории и совершенствования практики обучения. Раскры-
ваются: несоответствие традиционного типа обучения новым требо-
ваниям к уровню развития человека современной эпохи; возможно-
сти совершенствования образования с переходом к новым принци-
пам организации усвоения, реально обеспечивающего повышение
уровня развития учащегося. Открываются пути конструктивной раз-
работки дидактических принципов и теории обучения в целом. По-
казывается значение средств и способов организации познавательной
деятельности для формирования мышления учащихся, роль систем-
ного мышления для интеллектуального развития учащегося.
Организовать «присвоение» нового способа мышления в про-
цессе обучения невозможно, не имея представления о нем как
•общественном органе». Поэтому вторая глава посвящена описа-
нию принципов системного исследования и системного мышления
ъ современной науке. Рассматривается понятийный аппарат метода
системного анализа как средства организации исследовательской
деятельности, раскрывающей «системные основы» предмета как
новый способ его отражения мышлением. Познавательная деятель-
ность в науке и учебном процессе имеют разные функции, задачи и
7
осуществляются в разных условиях. Да и учащийся — не ученый, у
него другие возможности. Однако его познавательная деятельность
может моделировать исследование, формирующее системный тип
мышления. В третьей главе описываются формы и способы про-
ецирования на учебный процесс принципов системного анализа
изучаемого предмета. Раскрываются принципы построения учеб-
ного предмета, программы его изучения, учебных заданий; средства
управления формируемой познавательной деятельностью и требо-
вания к новым формам выражения присвоенного (знаний, умений,
способностей). Выделяются основные дидактические принципы и
методика их реализации в экспериментальном обучении.
Вторая часть книги посвящена экспериментальным исследова-
ниям, выполненным на материале разных учебных дисциплин.
В приложении приводится экспериментальная программа
школьного курса химии.
Авторский коллектив выражает благодарность действительному
члену РАО, проф. Н.Ф. Талызиной, действительному члену РАО,
проф. [В~В. Давыдову], действительному члену РАО, проф. А.Е. Кли-
мову за поддержку проводимых экспериментальных исследований, а
также всем учителям и преподавателям, с которыми сделаны первые
шаги внедрения новых методов в практику обучения. Авторы призна-
тельны канд. физ.-мат. наук, доценту Ю.А. Самоненко и А.А. Коло-
мийцу за помощь в организации издания учебного пособия.
профессор З.А. Решетова
Авторы учебного пособия:
главы 1, 2, 3 — д-р психол. наук, проф. З.А. Решетова;
глава 4 — канд. пед. наук £.//. Логинова, д-р психол. наук,
проф. ЗА. Решетова;
глава 5 — д-р пед. наук С.А. Валяева;
глава 6 — канд. пед. наук О.А. Малыгина, д-р психол. наук,
проф. З.А. Решетова;
глава 7 — д-р пед. наук И. Г. Шамсутдинова;
глава 8 — канд. пед. наук Н.Е. Дерябина, д-р психол. наук,
проф. З.А. Решетова;
глава 9 — канд. пед. наук Е.А. Макарова, д-р психол. наук,
проф. З.А. Решетова;
глава 10 — канд. пед. наук О.М. Коломиец, д-р психол. наук,
проф. З.А. Решетова;
глава 11 — кацд. пед. наук Ю.С. Архангельская;
глава 12 — д-р психол. наук, проф. З.А. Решетова, канд.
пед. наук А.А. Штыркин;
заключение — д-р психол. наук, проф. З.А. Решетова.
8
Часть I
Формирование
системного мышления
в обучении.
Теоретические основы
...Человек присваивает себе свою всесторон-
нюю сущность всесторонним образом, т.е, как це-
лостный человек. Каждое из его человеческих отно-
шений к миру — зрение, слух, обоняние, вкус, ося-
зание, мышление, созерцание, ощущение, хотение,
деятельность, любовь, словом, все органы его ин-
дивидуальности, равно как и те органы, которые
непосредственно, по своей форме, существуют как
общественные органы — являются в своем пред-
метном отношении или в своем отношении к пред-
мету. присвоением последнего, присвоением чело-
веческой действительности.
Карл Маркс
Психологическая теория
деятельности и деятельностный
подход к обучению
1.1. Культура. Образование. Тип обучения
Современный кризис образования обозначил главную его
болевую точку — растущее отставание образования от развития
культуры. Образование начинает утрачивать основную свою со-
циальную функцию: через организацию усвоения новым поко-
лением достижений современной культуры, ее воспроизводство
и развитие человека как главного условия социокультурного
прогресса. Судьбы развития цивилизации органично связаны с
образованием. От того, какие духовные силы обретет человек в
процессе образования, будут зависеть тенденции дальнейших
изменений в культуре — либо они приведут к кризису, и в ко-
нечном итоге к деградации, либо поднимут на качественно но-
вый уровень развития; или будет продолжаться «завоевательное»
отношение к природе, «техницизм» и «индустриализм» как основа
жизни человека, а значит, углубление экологического кризиса и
кризиса воспроизводства личности, или человек станет творческим
созидателем своего нового бытия — «очеловечивания» жизни, ко-
гда достижения культуры будут служить духовному и социаль-
ному прогрессу. Эта развилка на пути цивилизации уже осозна-
на обществом. И выбор будет зависеть от образования и воспи-
тания нового поколения.
Ускорение темпов технического прогресса в эпоху НТР при-
вело к опасному разрыву в развитии материально-произ-
водственной и духовной сфер общества, резкому отставанию
развития духовной культуры и социальных отношений. Цена
технического прогресса оказалась слишком высокой. Утрата ду-
ховных ценностей, личностного начала в человеке, духовное ра-
зобщение людей, чувство одиночества и потеря смысла жизни —
далеко не полная плата за его блага.
10
Перекос в развитии разных сфер общественного производст-
ва нашел свое отражение и в направленности образования, в
формировании технократического подхода к его функциям; в
прагматических установках на подготовку функционера — ра-
ботника, специалиста в той или иной отрасли производства.
«Профессионализм» стал высшей ценностью образования. Утра-
та гуманистических ориентиров образования — установок на
развитие человека как личности, на формирование его духовных
ценностей, потребностей и способностей, позволяющих обрести
возможности творческого созидателя не только материальных
благ, но и новых форм своего социального и культурного бы-
тия, неизбежно привели к кризисным проявлениям в образова-
нии. Характеристики приобретаемых учащимися знаний и уме-
ний, выражаемый ими догматический способ мышления, невы-
сокая планка общего развития и формируемый тип отношений
к миру и своей деятельности по его преобразованию не отвеча-
ют гуманистическим тенденциям развития цивилизации. Уста-
новки современного образования на так называемый «профес-
сионализм», традиционный тип обучения — усвоение «готовых»
знаний, отчужденных от деятельности, их производящей, фор-
мируемые формы и способы присвоения культуры индивидом
исчерпали свой развивающий потенциал. Более того, эта тради-
ция превращается в тормоз развития обучаемого.
Вместе с тем НТР вносит фундаментальные изменения в
жизнедеятельность людей и общественное сознание. Изменяют-
ся представления о мире и месте человека в мире, формируется
новый способ мышления и миропонимания, происходит пере-
ход к новым формам, средствам и способам духовно-
практического освоения мира. Все эти процессы, знаменующие
новый этап развития культуры, с одной стороны, и консерва-
тизм образования, не отвечающего задаче формирования чело-
века как субъекта развивающейся культуры, — с другой сторо-
ны, есть главное из противоречий, которое составляет суть со-
временного кризиса образования.
Эмпирический подход ограничивает анализ кризиса рас-
смотрением лишь внешних проявлений, не вскрывая его сути
и причин. Непонимание противоречий, вызвавших кризис,
определяет и попытки его разрешения, ограничивающиеся
корректировкой условий, смягчающих остроту некоторых
негативных явлений, но не устраняющих их причину. Так.
пересмотр содержания образования с тенденцией расширения
11
объема знаний, подлежащих усвоению (введение новых учеб-
ных дисциплин), перекомпановка учебных планов и учебных
программ, использование новых средств обучения, и в пер-
вую очередь компьютерной техники, те или иные организа-
ционные перестройки, дифференцированное обучение и др.
могут несколько облегчить «клиническую картину», но не
устранить болезнь.
Теоретическое осмысление кризисных явлений, анализ при-
чин их происхождения могут выявить иные пути преодоления
кризиса — изменение типа обучения, основу которого состав-
ляют другие принципы организации усвоения и новые формы
присвоения современной культуры. Образование — не «довесок»
к культуре, не «элемент», а системообразующий фактор, выра-
жающий внутреннее отношение культуры как целостной систе-
мы человеческого бытия. Функция образования в современных
условиях — не «приобщить» человека к культуре посредством
обретения им той или иной совокупности знаний, а включить
его в тот или иной вид деятельности, формировать как носителя
целостной культуры, творческих сил ее развития.
Всеобщим основанием культуры является предметная дея-
тельность человека, преобразующая условия его жизни, форми-
рующая его «жизненное пространство» и изменяющая самого
человека — его деятельностные способности. Конкретные ха-
рактеристики деятельности — мотивы и цели, предмет и средст-
ва. способы и производимый продукт — исторически преходя-
щи. Различны они и в разных видах и формах деятельности в
каждый конкретно-исторический период общественного разви-
тия. Но внутренние отношения, связи между ними как
«образующими» деятельности остаются постоянными и всеоб-
щими; они есть системообразующее основание деятельности.
Новая функция образования предполагает изменение его
фундамента, на котором строится развитие обучаемого, опреде-
ляющее всю систему его индивидуальных приобретений: зна-
ний, умений, способа мышления и других способностей, форм
общения и способов поведения, отношений к окружающей дей-
ствительности и самому себе. Таким фундаментом является
формирование у обучаемого деятельности усвоения как общей
способности присвоения культуры в ее целостности и всеобщем
основании — исторически развивающейся предметной деятель-
ности, объективирующей родовые способности человека, кото-
рые и выступают предметом усвоения последующих поколений.
12
Процесс усвоения, осуществляемый образованием, — особая
деятельность. Обладая специфическими особенностями, учиты-
вая своеобразие своей цели и предмета, средств и способов,
программы и производимого продукта, она тем не менее должна
выражать всеобщие фундаментальные свойства: целенаправлен-
ность, предметность, орудийность, производящий характер,
опосредованность психической регуляцией.
В современном образовании продолжают лидировать эмпи-
рико-сенсуалистические методы обучения: учебный материал
«усваивается» непосредственно, в его эмпирической данности —
в процессе его восприятия как «готовых» знаний, которые
должны быть заучены для последующего «применения». Такая
форма усвоения формирует отношение потребления, но не от-
ношение производства; учащийся при этом не воспитывается
как субъект сознательной производящей деятельности, состав-
ляющей фундамент его развития как личности. При таком обу-
чении учащийся не выделяет себя из деятельности, осуществ-
ляемой им, не отражает се как объективный процесс; деятель-
ность формируется стихийной и неосознаваемой. Естественно,
что эта деятельность осуществляется не в соответствии с объек-
тивными закономерностями процесса усвоения как общей спо-
собности учиться и усваивать; у учащегося формируется низкий
творческий потенциал: он не может перестраивать свою дея-
тельность — искать новые средства и способы, строить новые
программы и достигать результатов, отвечающих новым целям и
задачам. Такой тип обучения не формирует обучаемого как со-
знательного субъекта деятельности, способного к освоению
многомерного пространства культуры; отчуждает обучаемого от
исторически развивающегося культурного процесса, а образова-
ние — от главной его функции социального института, обеспе-
чивающего преемственность в развитии культуры.
Уровень развития культурного человека определяют способ
усвоения им культуры и формы ее присвоения. В объектах куль-
туры (материальной и духовной) предметно проявляется родовая
деятельность человека; воплощены все его исторически разви-
вающиеся способности. Овладение индивидом культурой, лю-
бым ее объектом, — особая деятельность, которая предполагает
два взаимосвязанных процесса: «распредмечивание» объекта —
выделение субъектом предмета деятельности (соответственно
цели), и извлечение «покоящегося» в нем свойства (ове-
ществленной родовой деятельности и ее психологического со-
13
держания), превращение его в деятельностные способности ин-
дивида, и «опредмечивание» приобретенных индивидом способ-
ностей в продукты его деятельности, их объективация. Первый
процесс выступает как процесс интериоризации — превращение
внешнего (данного в объекте, общественно-исторического) во
внутреннее — субъективное, принадлежащее индивиду, как ин-
дивидуальное бытие общественного. Второй процесс является
экстериоризацией субъективного, индивидуального — его пре-
вращение в объективную, внешнюю форму бытия — продукт
индивидуальной деятельности. Только в такой форме способно-
сти индивида могут поступить в общественное обращение.
Именно своей деятельностью, сформированными в процессе
этой деятельности способностями и воплощенными в конкрет-
ных продуктах индивид может внести свой творческий вклад в
функционирование культуры и ее развитие. В конечном итоге
уровень развития человека определяется тем, что и как он соз-
дает своей деятельностью — как «опредмечивает» свою индиви-
дуально-родовую сущность и тем самым реализует себя как об-
щественный человек, как личность. В процессе образования че-
ловек должен обрести главное свое качество — безграничную
возможность усвоения исторически развивающейся культуры и
духовный облик личности, способной к творческому участию в
историческом процессе социокультурного развития.
Процессы интериоризации и экстериоризации деятельности,
составляющие основу усвоения в обучении, имеют более широ-
кий смысл, нежели простое приобретение индивидом знаний и
их использование в практической деятельности; они предпола-
гают естественную целостность родовой деятельности человека:
единство общественно-исторического и индивидуального, объ-
ективного и субъективного, познавательного и преобразователь-
ного, репродуктивного и продуктивного компонентов. В этих
процессах, через личностное бытие индивида, индивидуальное
бытие его родовой сущности, выражается всеобщая форма су-
ществования и развития культуры. Она должна быть спроециро-
вана и на обучение индивида, на его деятельность как процесс
самопроизводства субъекта культуры, обучение, которое не ор-
ганизует самопроизводства, лишается развивающего потенциа-
ла, а образование с таким типом обучения как феномен культу-
ры не имеет своего будущего.
Выход образования из кризисного состояния возможен не
через эмпирические попытки устранить «отдельные недостат-
14
ки», а через теоретическое осмысление причин его возникнове-
ния и их устранение — проведение фундаментальных реформ
образования, направленных на изменение всей системы обуче-
ния, и прежде всего способа усвоения. Научной основой таких
реформ должна стать разработка новой теории обучения, выра-
жающей новое педагогическое мышление.
Материал для такой целостной теории обучения накоплен в
социологических, философско-психологических исследованиях,
психолого-педагогических исследованиях, ориентированных ме-
тодологией деятельностного подхода.
Неудовлетворительное состояние современного образования,
ограниченность традиционного типа обучения понимают все. В
поиски более совершенных способов обучения включились уче-
ные, работники системы образования, учителя и преподаватели.
Демократизация, развязавшая творческую инициативу во всех
сферах человеческой жизни, коснулась и образования. Снятие
штампов, унитарности, стереотипов образования, его подгонки
под идеологию открыли пути для формирования многообразия в
содержании, формах, методах обучения, в учебных планах и
программах, в разработке учебников и учебных пособий. От-
крыта возможность обоснованных предпочтений. Формирова-
ние многообразия — важнейшее условие развития любой систе-
мы, в том числе и системы образования. Но хлынувшая в
«открытый люк» волна живительного многообразия выносит и
опасную «пену»: размываются основы общего образования, рас-
цветает эмпирический, утилитарный подход к его содержанию,
утрачивается ценность образования как развивающего фактора.
Проникновение в образование коммерческих тенденций рожда-
ет моду на авторское «инновационное обучение», не всегда
обоснованную педагогическую самодеятельность и рекламный
ажиотаж вокруг подобных «инноваций».
Творческие поиски учителей и преподавателей, методистов и
руководящих работников образования увенчаются успехом лишь
в том случае, если они будут опираться на подлинно научную
теорию, широкую систему знаний о закономерностях развития
культуры, о теоретических основах обучения, о движущих силах
развития личности и условиях ее формирования. Понимание
органической связи культуры, образования, типа обучения в
системе культурного бытия человека открывает надежные ори-
ентиры в конструктивных поисках путей совершенствования
образования и воспитания человека.
15
Разработка современной теории педагогики должна базиро-
ваться на диалектико-материалистической теории познания, диа-
лектической логике, психологической теории деятельности, дости-
жениях педагогической психологии, общей теории управления,
системном подходе к обучению, современном науковедении и т.д.
В современной дидактике еще довлеют старые стереотипы
мышления, сформированные эмпирической педагогикой. Тео-
рия обучения еще не освободилась от принципа двойной детер-
минации психического развития (биологическим и социальным
факторами), от эмпирико-сенсуалистических представлений о
природе усвоения, эмпирических представлений о личности и
условиях ее развития. Принцип предметной деятельности уча-
щегося как основа всех его индивидуальных приобретений в
обучении еще не освоен педагогикой. Учебно-познавательная
деятельность, ее цели и мотивы, предмет и средства, программа
и способы ее реализации, достигаемый результат, рефлексия
деятельности субъектом не рассматриваются в их значении для
организации развивающего обучения. Объявляя целями обуче-
ния «всестороннее развитие личности», современная отечест-
венная педагогика не может их реализовать в силу неадекват-
ного понимания как движущих сил развития личности, так и
условий развивающего обучения. Всесторонность развития по-
нимается как совокупность приобретаемых личностью разно-
сторонних знаний, умений и способностей, но процесс их ус-
воения при этом отчуждается от той деятельности, в которой
они только и могут быть сформированы. Развитие понимается
как суммативное их накопление, но не как изменение способов
и форм их присвоения — как развитие предметной деятельности,
которой они порождаются. Основа формирования личности —
деятельность, посредством которой она вступает в многообраз-
ные отношения к миру, в первую очередь познавательные и
преобразовательные отношения. Развитие личности связано с
изменениями в самой деятельности (в мотивах, целях, в исполь-
зовании новых средств, способов и программ деятельности),
которые формируют новый продукт — деятельностные способ-
ности, опосредующие формы активности человека и способы
его жизни. Но, если обучение не формирует деятельностную ак-
тивность учащихся, не создает условия развития деятельности —
той реальности, которая и определяет способ жизнедеятельно-
сти человека, оно не может претендовать на развитие личности,
тем более на «всестороннее развитие».
16
Личность характеризуется свободой выбора способа жизни,
преодолением пассивного отношения к жизненным обстоятель-
ствам, подчинения им, что выражается потребностью и возмож-
ностью противостоять этим обстоятельствам, изменить их своей
деятельностью. «Свобода же, — указывает Ф.Т. Михайлов, —
есть познанная необходимость целенаправленной переделки об-
стоятельств, а тем самым переделки своих способов деятельно-
сти, своих знаний, умений, навыков, своих потребностей и спо-
собностей — переделки самого себя» (34, с.50). Человек высту-
пает как творческая, самодеятельная личность, самоформирую-
щаяся и развивающаяся. Но, как справедливо указывает
Э.Г. Юдин, у нас еще нет разработанного и детализированного
представления о целях образования и его условиях, которые бы
позволили говорить об общем образовании как факторе разви-
тия личности (22).
Представления о деятельности как особой объективной ре-
альности — основе всех форм духовно-практического освоения
мира человеком — и об учении как универсальной форме этого
освоения, в которой происходит развитие учащегося, еще не
стали общепризнанным условием педагогического процесса.
Предметная деятельность еще не раскрыта как основа формиро-
вания всех способностей индивида, как всеобщая форма усвое-
ния знаний и умений, форм общения, способов поведения
и т.д. Мышление и другие способности, качество усвоенных
знаний и умений продолжают объясняться «внутренними» при-
чинами, в лучшем случае — «внешними через внутренние». Все
педагогические усилия направлены не на организацию деятель-
ности учащегося в формах и способах, его развивающих, а на
способы презентации отобранного для усвоения «учебного мате-
риала». Он адаптируется к наличным способностям ученика — уп-
рощается, делается доступным соответственно «внутренним ус-
ловиям» — уровню развития, наличного опыта учащегося, воз-
растным особенностям нервной конституции и т.д.
В педагогике еще распространено представление о том, что
деятельность учащегося, процесс усвоения — ведомство психо-
логии. но не педагогики, что обрекает процесс обучения на
управление им по принципу «черного ящика» со всеми его огра-
ничениями. Однако деятельность — та реальность, с которой
имеют дело разные науки, каждую из которых интересуют свои
аспекты исследования, соответственно задачам и возможностям
использовать полученные знания в социальной практике. Так.
17
психология исследует деятельность как условие порождения пси-
хики и детерминирующее ее содержание и структуру, ее функ-
ционирование и развитие, закономерности процесса усвоения, в
то время как педагогика, опираясь на эти закономерности, ре-
ально организует процесс усвоения в обучении через разные
формы и виды деятельности, используя специальные и общие
дидактические принципы организации учебной деятельности.
Категория деятельности должна стать ядром дидактики: по-
новому определить предмет, очертить контуры той предметной
реальности, с которой она имеет дело, указать источник изме-
нения этой реальности, внести новый принцип детерминизма
педагогических явлений и процессов. Предметная деятельность
учащегося, организуемая в обучении, должна выступить в един-
стве всеобщей формы и особенностей при усвоении знаний
разного содержания, при формировании умений решать разные
задачи: познавательные, преобразовательные, эстетические,
коммуникативные и др. Всеобщая форма предметной деятель-
ности учащегося фиксируется категориями: цель, предмет дея-
тельности, средства, способ выполнения, продукт. В частных
видах эти абстракции наполняются конкретным содержанием,
выражающим их специфические характеристики. Посредством
этих категорий деятельность может быть раскрыта в своих
функциях, строении, развитии, многообразии видов и форм.
Данные понятия приобретают инструментальную функцию —
как средства организации деятельности (ее планирования, кон-
троля и оценки, коррекции и управления ею). Благодаря этим
средствам учащийся выделяет деятельность как объективный
процесс, осознает ее строение и закономерности функциониро-
вания и развития, может регулировать, перестраивать ее.
Принцип предметной деятельности, будучи основанием всей
дидактической системы, открывает новый ракурс видения про-
цесса обучения — как системы, в которой системообразующим
фактором является деятельность учащегося. Это меняет подход
к разработке целей, содержания, форм, методов обучения и
оценке его результатов. Деятельностный подход открывает но-
вый принцип управления учебным процессом, наполняет новым
содержанием дидактические принципы и меняет технологию
обучения.
Традиционная дидактика — «бездеятельностная» теория. Она
строится на эмпирическом опыте обучения, отбирая и обобщая
лучший опыт учителей и преподавателей. Однако теория, кото-
18
рая не раскрывает сущности той реальности, которая стоит за
учебным процессом, объяснительного принципа ее явлений, не
может быть научной основой организации обучения.
Ближайшая опора при строительстве новой педагогики —
психология, психологическая теория деятельности1 и развивае-
мый деятельностный подход в педагогической психологии —
концепция «поэтапного формирования умственных действий»
(П.Я. Гальперин), «учебной деятельности» (В.В. Давыдов,
Д.Б. Эльконин).
1.2. Психологическая теория деятельности
и деятельностный подход к обучению
Основные идеи и принципы психологической теории дея-
тельности (ПТД) можно сформулировать следующим образом.
1. Исходная методологическая посылка ПТД — диалектико-
материалистическое понимание отношения психики к объек-
тивному миру, с одной стороны, и к мозгу — с другой. Психика
в целом и разные ее формы, отражающие содержание объекта,
порождаются не мозгом, а теми реальными отношениями, кото-
рыми человек вступает в предметный мир и систему обществен-
ных отношений своего бытия посредством своей деятельности
< А.Н. Леонтьев). Ею порождается психическое отражение как
••субъективный образ объективного мира», и в ней оно функ-
ционирует как ее неотъемлемый компонент. Мозг — естествен-
ная предпосылка психики, осуществляющий физиологические
процессы отражения, но не его психологическое содержание.
Мозг сам по себе не определяет ни функции, ни предметное
содержание, ни структуру образа, ни способы, ни формы отра-
жения объекта. Но психика — не эпифеномен, сопутствующий
материальным процессам, а их свойство, несущее способность к
особой форме активности субъекта — предметной деятельности.
Последняя и определяет все содержательные процессы психиче-
ского отражения, как идеальной формы бытия объектов.
> истоков психологической теории деятельности стоял Л.С.Выготский. Своё
л^звитие она получила в трудах А.НЛеонтьева, С.Л.Рубинштейна,
САЗалорожиа. П.Я.Гальперина, А.Р.Лурии, Д.Б.Эльконина, В. В. Давыдова и др.
Наиболее значительный вклад в её разработку внесли А.Н.Леонтьев (18.19> и
П Я.Гальперин (8. 9, 10).
19
2. Функция психики — ориентировать субъекта, его деятель-
ность, поведение в предметном мире. Как в историческом, так и
в онтогенетическом существовании человека психика — необхо-
димое условие его жизнедеятельности. В свою очередь, условия
жизни определяют характер и содержание деятельности, и тем
самым формы и способы психического отражения. Возникнове-
ние и развитие психики в специфической для человека форме —
форме сознания, отражает особенности его жизни, обществен-
но-исторические условия, в которые он включен своей деятель-
ностью. Последняя — «...это единица жизни, опосредованная
отражением, реальная функция которого состоит в том, что оно
ориентирует субъекта в предметном мире» (18, с.82).
3. Активный характер психического отражения. Источник
психической активности — потребности субъекта, разрешаемые
через деятельность с некоторым объектом. Первоначально по-
требность выступает исходным условием, побуждающим к по-
иску предмета ее разрешающего. Возникающая поисковая дея-
тельность рано или поздно приводит к встрече с объектом, явно
или потенциально несущим свойства, которые могут разрешить
потребность. Встреча с таким объектом меняет характер поиско-
вой деятельности: она приобретает форму преобразования объ-
екта для обнаружения или придания ему свойств, удовлетво-
ряющих потребность. Потребность опредмечивается, а ее пред-
мет получает отражение в форме психического образа — мотива;
в дальнейшем деятельность становится побуждаемой и ориенти-
рованной образом этого предмета, направленной на преобразо-
вание объекта — теперь уже целевое. Мотив-цель — образ буду-
щего преобразованного объекта как предмета потребности, а
преобразование — предмет деятельности. Предмет потребности
первоначально не заложен в исходном потребностном состоя-
нии субъекта; он формируется деятельностью, — становится ее
продуктом, разрешающим потребность. Своим результатом дея-
тельность имеет не только целевой, но и побочный продукт,
который порождает новую потребность и, соответственно, но-
вый вид деятельности, направленный на ее разрешение. Таким
образом, потребность — не только предпосылка деятельности,
но и ее результат.
4. Социально-историческая природа психики человека. У чело-
века нет биологических потребностей, предопределяющих ин-
стинктивный (врожденный) характер его поведения (как у жи-
вотного), но есть органические потребности, разрешение кото-
20
рых является условием поддержания жизни организма. Однако
человек — не только организм, но и личность, т.е. существо со-
циальное (в этом сущность человека). Специфические человече-
ские потребности имеют социально-историческую природу, т.е.
они не заложены в генетической программе, а формируются
прижизненно в самой деятельности, через которую человек реа-
лизует свои социальные отношения. И разрешаются они через
сознательную целенаправленную деятельность, опосредованную
общественным сознанием. Психические способности индивида,
так же, как и его потребности, — образования прижизненные,
социально-исторически опосредованные. Они не есть
«социализированные» природные задатки, и возникают и разви-
ваются они не на биологической, а на социальной основе, т.е.
формируются условиями жизни и деятельностью, ее осуществ-
ляющей. Человек как биологический вид наследует одну спо-
собность — безграничную возможность воспроизводить истори-
чески развивающиеся родовые способности. Их усвоение и есть те
психические новообразования, которые формируются в индивиду-
альном развитии человека. В этом, отмечает А.Н. Леонтьев, и со-
стоит главная особенность способностей, специфических для
человека. Процесс их присвоения индивидом представляет уни-
версальную форму деятельности, в которой происходит не толь-
ко их воспроизведение, но и дальнейшее развитие.
Все родовые «сущностные силы» человека: потребности, мо-
тивы, способы деятельности и формы поведения, язык и обще-
ние. знания, способности мышления, памяти, воображения
и т.д., миропонимание и отношения к миру — имеют социаль-
но-историческую природу. Они формируются и развиваются
всей общественной практикой человечества как родовые спо-
собности, как «общественные органы», объективированные в
предметах материальной и духовной культуры. Последняя есть
специфическая ниша существования человека — созданный им
самим человеческий мир, его «неорганическое тело». Любой
объект культуры несет в себе «покоящуюся» в нем обществен-
ную деятельность, создавшую его, родовые способности, соци-
альный опыт; и в нем запечатлена история развития деятельно-
сти и ее психологическое содержание. Индивид может быть
включен в общественную жизнь, мир культуры, утвердить себя в
своей родовой сущности, лишь овладев родовыми способностя-
ми. присвоив их как человеческую действительность. Объект
культуры, становясь предметом усвоения, должен быть открыт
21
ему как носитель деятельности и ее психологического содержа-
ния, экстериоризованных в нем. «Присвоить» объект — это зна-
чит прежде всего «распредметить» его — выделить в нем пред-
мет общественной потребности, опредмеченную деятельность и
опосредовавшие ее способности. Индивид должен выполнить
соответствующую деятельность по их интериоризации — пре-
вратить их из родовых в свои индивидуальные способности,
опосредующие уже его деятельность. Производя «вещь», он
вновь объективирует способности, теперь уже свои, — эксте-
риоризирует их, опредмечивает свою индивидуальную психо-
логическую сущность. Таким образом, процесс усвоения есть
предметная деятельность индивида по овладению им своей ро-
довой сущностью. В какой мере, в какой форме и каким спосо-
бом он ее присваивает — показатель его индивидуального раз-
вития.
Для процесса усвоения, указывает А.Н. Леонтьев, сущест-
венное значение имеют два главных условия: предметное со-
держание деятельности человека, посредством которой он всту-
пает в отношения с окружающей действительностью, и способы
ее организации, опосредованные общением. В своем индивиду-
альном развитии человек вступает в особые отношения с миром
общественных предметов — объектов культуры; эти отношения,
с одной стороны, определяются природой предметов, с другой —
конкретными условиями, в которых эти отношения складыва-
ются. В процессе «присвоения» вещей индивид по отношению к
ним должен выполнить познавательную или практическую дея-
тельность, своим предметным содержанием отвечающую их об-
щественной природе; человек своей деятельностью должен рас-
крыть в вещах исторический итог некоторых психических спо-
собностей — запечатленное «психологическое содержание дея-
тельности» (А.Н. Леонтьев). С какой мерой полноты и в какой
форме раскроется ему это содержание, — будет зависеть от кон-
кретных условий осуществления самой деятельности: ее цели,
предметного содержания, средств и способов выполнения. Дея-
тельность индивида опосредуется общением с другими людьми.
Средством общения является язык, он фиксирует общественные
значения и вещей, и деятельности с ними в форме понятий, ка-
тегорий как носителей общественного сознания. Опосредован-
ность деятельности субъекта общественным сознанием делает ее
нормативной и осознаваемой. Присвоение индивидом предмета
означает адекватное отношение к нему — воспроизведение сво-
22
ей деятельностью фиксированных в нем общественно вырабо-
танных нормативных операций (теоретических и практических)
и овладение соответствующей системой понятий. Овладевая
ими, индивид развивает свои способности, которые затем объ-
ективирует продуктами своей деятельности.
5. Психика как внутренняя деятельность. Психическое отра-
жение выступает в разных формах: а) внешней предметной дея-
тельности, порождающей образ; б) самого образа как субъек-
тивного «слепка» с предмета; в) внутренней (идеальной) дея-
тельности «в плане образа», планирующей на основе образа ре-
альное преобразование объекта. Внутренняя, психическая дея-
тельность — производная от внешней, но не тождественна ей.
При общности формальных структур их объекты, средства и
операции различаются. Генетически первичной является внеш-
няя деятельность с материальными объектами (или их
•заместителями»), В процессе ее интериоризации в онтогенезе
через ряд промежуточных этапов формируется внутренняя дея-
тельность (П.Я. Гальперин). Последняя — не простое перемеще-
ние внешней деятельности во внутренний план сознания; она есть
процесс формирования этого плана, когда деятельность обобща-
ется, свертывается, «освобождается» от чувственной ткани язы-
ка. автоматизируется — превращается в мыслительную деятель-
ность. Внешняя и внутренняя деятельности связаны не только
генетически, но и функционально: внутренняя деятельность,
возникая из внешней, принимает на себя функцию ее ориенти-
рования, регулирования. Таким образом, через внешнюю дея-
~ельность с объектом субъект «извлекает» фиксированное, в нем
• покоящееся» психологическое содержание деятельности. Овла-
дев им, превратив в ориентировочную основу преобразования
объекта, индивид «возвращает» деятельности ее преобразован-
ное психологическое содержание, запечатлевая в ее продукте
теперь уже свои индивидуально-родовые способности, эксте-
оиоризирует их. Усвоение — есть процесс взаимных переходов
деятельности внешней во внутреннюю и наоборот, т.е. процесс
•ix взаимных превращений.
Психологическая теория деятельности, будучи реализован-
ной в форме деятельностного подхода к обучению, открывает
новое понимание природы обучения, механизма усвоения и со-
держания принципов обучения.
Одну из главных идей, выражающих деятельностную приро-
т- механизма усвоения, сформулировал П.Я. Гальперин: «...в
23
отличие от животных психика человека вся задается извне и все
ее структуры подлежат усвоению. Верно, что усвоение происхо-
дит только через собственную деятельность, но она сама должна
быть сформирована, а следовательно, и организована» (10,
с. 132). Процесс усвоения в обучении рассматривается как осо-
бая деятельность, в которой объективное содержание знаний,
добытых наукой, воспроизводится в субъективной форме — тео-
ретической деятельностью учащегося, принимая форму субъек-
тивного бытия. «Всякое бытие, — указывает Ф.Т. Михайлов, —
как свершившееся событие включает в себя наряду с предшест-
вующими событиями самый способ их свершения, развивающий-
ся и конкретизирующийся в них» (33, с. 47).
Усвоение знаний и умений, формирование мышления в обучении
«свершается» деятельностью учащегося (организуемой обучающим),
принимающей форму «исследования» объекта, его анализа, выпол-
няемой по определенной программе. «Исследовательская» деятель-
ность учащегося отличается от исследования в науке: у нее другие
цели, она решает другие задачи, осуществляется в других условиях,
имеет другое содержание, формы и продукт. Она не производит
новое теоретическое знание, неизвестное в науке. Однако объек-
тивное содержание научного знания, становясь предметом усвое-
ния, воспроизводится программой деятельности учащегося, моде-
лирующей теоретическую деятельность научного исследования.
Реализация данной программы предполагает усвоение учащимися
разных познавательных средств: методологических (общенаучных)
и конкретно-научных, понимание того, что каждый вид средств и
способов исследования открывает разные стороны и формы бытия
объектов. В ходе реализации этой программы и происходит их ус-
воение.
Познаваемые содержания объекта в форме специфических
знаний выражаются средствами языка конкретной науки, а их
обобщенная форма — категориями того метода, способа, кото-
рым они получены. Так, в наших исследованиях предмет в
учебной программе описывался как предмет данной науки
(понятиями физики, химии, математики и т.д.) и как система,
т.е. во всеобщей форме, — категориями системного анализа.
Общая познавательная стратегия, выражаемая логикой построе-
ния учебной программы, отражает логику системного движения —
одновременно описывает системное строение предмета
(понятиями системного анализа) и его особенности как специ-
фической системы — физической, химической и т.д. (языком
24
соответствующей науки). Совокупность используемых средств и
открываемых ими познаваемых содержаний дает целостное
представление о предмете не в виде застывшей «картины», а
преемственно развивающейся системы знания о нем1. Учебная
программа, выполняя функцию организации «исследования»
предмета, вместе с тем открывает, «каков объект» при данном
(системном) способе его исследования.
Придавая большое значение логике познавательного движе-
ния в объекте для построения его образа, психология не сводит,
мышление к логике. Философы утверждают, что вещь, взятая в
другом отношении, — уже другая вещь. Логика того или иного
метода познания в своих собственных объективных законах
(выработанных общественно-исторической практикой) — не
ведомство психологии. Но как предмет усвоения и уже усвоен-
ная, она является средством организации индивидуальной дея-
тельности (сначала внешней, а затем и внутренней), и в конеч-
ном итоге — схемой, ориентирующей мыслительную деятель-
ность, т.е. характеризующей сформированный способ мышле-
ния. И в этом отношении логика входит в предмет психологии.
Объективная логика, обретая субъективную форму своего бы-
тия, становясь ориентировочной основой деятельности учащего-
ся (теоретической и практической), — образование уже психо-
логическое.
Программа исследования предмета в процессе интериориза-
иии деятельности превращается в мыслительные операции, а
логика их организации — в ориентировочную схему мышления.
Если бы логика мышления не следовала за объективной логи-
кой бытия вещей, психический образ не мог бы выполнять ори-
ентирующую функцию в их преобразовании. Язык, понятия и
категории, которыми выражается логика разных уровней обоб-
щения, с их усвоением превращаются в мощные средства теоре-
тической деятельности и организации мышления учащегося,
создавая условия ее теоретической рефлексии.
Каждый тип задач требует для своего решения построения
специфического образа объекта: определенного предметного
содержания и структуры, и потому исходным моментом в обу-
чении является выделение класса задач, решению которых мы
хотим научить учащегося. И соответственно поставленной цели
должна даваться экспозиция учебного предмета, задаваемая
См. Главу 4, ч. II в данной книге.
25
программой его изучения, раскрывающей его внутреннюю логи-
ку. «Методологизация» обучения состоит не в том, что методо-
логические знания включаются в содержание обучения в виде
особого учебного предмета, а в раскрытии учащемуся общена-
учного метода познания вещей и его реализации при изучении
каждого конкретного предмета — как принципа построения
учебной программы. Последняя еще при предварительном зна-
комстве должна раскрыть учащемуся не только то, что, но и как
он будет изучать, с помощью каких средств будет организована
его теоретическая деятельность. В этой деятельности и будет
происходить усвоение названных средств (методологических и
теоретических) как ее «органов». «Для человека орудия и маши-
ны, язык и наука, — писал А.Н. Леонтьев, — суть органы его
деятельности, — как внешней, так и внутренней, умственной, и
если мысленно отнять эти органы, то он становится полностью
потерявшим способность к какой бы то ни было человеческой
деятельности» (16, с.9).
1.3. Деятельность учащегося -
системообразующий фактор процесса
обучения
Учебный процесс — объект системный. Его компоненты:
цели, содержание, формы, методы, средства и результат — рас-
сматриваются как взаимосвязанные в органическую целостность —
обучающую систему, в которой системообразующим фактором
является предметная деятельность учащегося. Образно эту сис-
тему можно представить в виде «колеса», в котором внутренним
соединяющим «спицы» ободом представлена деятельность уча-
щегося (см. рис. 1.1).
Все компоненты учебной системы соотносимы и взаимосвя-
заны через отношение к деятельности. Собственные функции и
характеристики компонентов ориентированы на формирование
деятельности по решению учебных задач, в процессе которой и
происходит усвоение знаний и умений, развитие способностей.
И в этом смысле учебная задача может представлять единицу
«дидактического цикла» с деятельностью учащегося как систе-
мообразующим началом. Вращаясь, «колесо» совершает и по-
26
ступательное движение, поэтому «ось», на которой оно вращает-
ся, выполняет функции и «тяги», и «руля». Характеру, содержа-
нию новых задач, умению их решать (которому мы должны нау-
чить учащегося на разных уровнях образования и на разных
этапах его исторического развития) и
функции «тяги» и «руля».
принадлежат реальные
ц
м
Рис. 1.1. Схема анализа системы учебного процесса
Ц — цель обучения;
С — содержание обучения;
Ф — формы обучения;
М — методы обучения;
Ср — средства обучения;
Пр — продукты обучения: знания, умения, способности;
СОС — системообразующая связь — деятельность (Д);
3 — задачи, решать которые должен научиться учащийся
В нашей экспериментальной психолого-педагогической мо-
дели. реализующей системно-деятельностный подход (см. часть
I! данной книги), категории, которыми описывается учебный
процесс, — цели, содержание, формы, методы, дидактические
средства и продукт (знания, умения, способности) — раскрыва-
ется в их отношении к деятельности учащегося как общему ос-
27
нованию обучающей системы в целом. Рассмотрим каждое из
составляющих указанной системы.
В целях обучения определяются классы и типы задач, кото-
рые должен научиться решать учащийся (на разных уровнях
обучения); формы, виды и способы деятельности по их реше-
нию; существенные характеристики этой деятельности как
сформированные умения; предметное содержание, формы
обобщения и структура усваиваемых знаний; планируемое раз-
витие способностей (в частности, формирование новых мысли-
тельных операций, мыслительных структур, «оперативных
схем», ориентирующих мысленное воспроизведение предмета и
деятельности с ним); характеристики формируемого мышления
как системного. В иерархии целей обучения первое место зани-
мает формирование деятельности учащегося (теоретической и
практической) в фиксированных нормативах как общего фун-
дамента, на котором будет выстроено многоэтажное здание всех
его приобретений в процессе обучения: знаний, умений, спо-
собностей. Установка на «всестороннее развитие личности» свя-
зывается не с приобретением широкой номенклатуры знаний и
умений, частных видов деятельности и способностей, а с усвое-
нием всеобщих основ деятельности: ее функций, строения, за-
конов развития. Особую роль здесь играет понимание средств и
способов деятельности, их влияния на конечный результат. Ус-
воение всеобщей формы деятельности, овладение общими
принципами ее организации, их использование при формирова-
нии специфических видов деятельности в ходе решения разных
задач — всеобщая форма механизма усвоения; в этом — предпо-
сылка всестороннего развития личности. Основу развития составля-
ет формирование общего механизма присвоения. «...Механизмы
процесса присвоения, — указывает А.Н. Леонтьев, — имеют ту
особенность, что это суть механизмы формирования механизмов»
(18, с.373), т.е. специфических механизмов приобретения раз-
ных способностей (математических, лингвистических и т.д.).
Примат в целях обучения отдается формированию деятель-
ности в единстве ее теоретической и практической форм: как
деятельности, производящей знания, и деятельности, исполь-
зующей их при решении разных задач. Знания и умения (их
предметное содержание и качественные характеристики), спо-
собности и, в частности, способ мышления — есть производные
от деятельности. Развитие учащегося вне развития его деятель-
28
ности присвоения немыслимо. В последнем случае решающую
роль играют используемые средства деятельности, определяю-
щие программу, способ выполнения и результат. Так, в разви-
тии интеллектуальных способностей (мышления) важно усвое-
ние средств и способов исследования объектов, открывающих в
отдельном, особенном — всеобщее. Сформированный способ
ориентировки в вещах на единство всеобщего и особенного, на
многообразие проявлений всеобщего есть уже новое видение
самих вещей, новый способ мышления. При организации по-,
знавательной деятельности учащегося используются два рода
средств: методологические (метод системного анализа), откры-
вающие в вещах абстрактно всеобщее их основание (системную
организацию), и методы конкретных наук — которыми иссле-
дуются и открываются специфические характеристики систем,
изучаемых данной наукой (математических, химических, физи-
ческих, лингвистических и т.д.). На открытие всеобщего суще-
ственного в многообразии его частных проявлений и должна
быть направлена организация теоретической деятельности,
формирующей тип мышления как общую способность.
Развитие мышления — не самоцель. Требования к его новым
нормативным характеристикам задаются новым типом задач, к
решению которых должно подготовить человека образование.
Учитывая новую историческую ситуацию — происходящую на-
учно-техническую революцию (НТР), изменяющую условия
хи знедеятельности человека, характер возникающих новых про-
блем (познавательных и преобразовательных), переход к новому
способу духовно-практического освоения мира, данная модель
обучения ориентирована на формирование у учащихся теорети-
ческого мышления с системным типом ориентировки в вещах.
Содержание обучения строится на диалектико-материалисти-
ческом принципе единства знания и деятельности. Никакое
лдние не возникает вне познавательной деятельности. Всякое
эеъсктивное содержание знания (и чувственное, и абстрактное)
производится в форме исследования объекта. Деятельность:
_е.'.ь. предмет, средства, способы, их особенности — производит
гсределенное содержание знаний.
Содержание обучения выступает здесь многослойным обра-
хванием, включающим следующие основные компоненты:
• систему научных знаний о предмете, выражающую совре-
менные нормативы его теоретического описания как спе-
цифической системы;
29
• знания о деятельности, в которой формируются знания:
цель, предмет, средства, способы организации (программа
«исследования» объекта) и формы представления результата
(знание — их содержание, характеристика и структура);
• реальные умения «исследовать», анализировать объект (в
нашем случае владение методом системного анализа) и
выявлять его системные характеристики как системы спе-
цифического качества: целостность, сложность, организа-
цию, многообразие форм существования как вариантов
данной системы;
• умения использовать результаты теоретической деятельности
(сформированные знания) как ориентировочную основу д ля
решения конкретных (теоретических и практических) задач.
Таким образом, в содержание обучения знания о предмете
включаются не «готовыми», отчужденными от теоретической дея-
тельности, их формирующей, а как процесс их формирования ме-
тодом системного анализа предмета, строящего его образ. Сфор-
мированные знания выступают не разрозненными фрагментами,
логически не связанными друг с другом, а интегрированными в
концептуальную систему, описывающую процесс построения об-
раза целостного предмета как специфической системы.
Формы обучения выделяются по их функции. Теоретическое
обучение выполняет функцию «производства», формирования
знаний. Это не просто «словесное» обучение (лекция, инструктаж
и т.п. формы передачи знаний), а совместная теоретическая дея-
тельность (с учителем, с другими учащимися) по анализу предме-
та, в процессе которой выявляются разные его познаваемые со-
держания, принимающие форму знаний о нем. Разные виды обу-
чения: лекция, семинар, лабораторные занятия, практикум, само-
стоятельная работа с литературой и т.д. — формы теоретического
обучения, поскольку они выполняют функцию «исследовательской»
деятельности, формирующей знания. Практическая форма — не
«делание руками» или упражнения в практическом решении за-
дач, а обучение, формирующее умения и навыки целенаправлен-
ного преобразования объекта в разных условиях с использовани-
ем сформированных знаний в качестве ориентировочной основы
практической деятельности. Смысл приобретенных знаний, их
истинность и культурная ценность открываются через функцию
ориентировать преобразовательную деятельность.
Метод обучения рассматривается как способ организации
деятельности усвоения знаний, умений, формирования и раз-
30
вития способностей. Исходным моментом здесь выступает
формирование и усвоение самой деятельности. При этом в
процессе усвоения следует различать формирующуюся, становя-
щуюся деятельность и уже сформированную, ставшую умением.
Формирующаяся деятельность еще не обрела свой внутренний
план, внутреннюю программу, позволяющую субъекту само-
стоятельно и в требуемых нормативах выполнить деятельность —
у нее еще нет сформированной адекватной ориентировочной
основы. Она выполняется и регулируется программой извне
(задаваемой обучающим, письменной инструкцией, учебником
и т.д.). Уже сформированная деятельность имеет ориентиро-
вочную основу, выполняющую функцию внутреннего регуля-
тора. Процесс усвоения рассматривается как деятельность,
формирующая свой внутренний план — ориентировочную ос-
нову в характеристиках, обеспечивающих нормативное ее
функционирование как умения.
Деятельность, еще не имеющая своей внутренней регуляции,
несет функцию ориентировочного исследования условий дея-
тельности, в процессе которого и формируется ее ориентиро-
вочная основа, после чего деятельность становится умением.
Таким образом, в процессе формирования деятельности и ее
ориентировочной основы происходит формирование и усвоение
знаний и умений.
Знания — важнейший компонент ориентировочной основы,
а умение есть сформированная деятельность, выполняемая с
нормативными показателями и имеющая свой внутренний регу-
лирующий орган — ориентировочную основу.
Ориентировочная основа деятельности (ООД) включает сле-
дующие компоненты:
• мотивационно-целевой;
• отраженное содержание предмета (знания о нем) и произ-
водящая знание исследовательская деятельность;
• план будущей преобразовательной деятельности с объектом;
• контроль за выполнением плана (в ходе реализации) и
оценка его операций;
• корректировка — в случае обнаружения отклонений от нормы.
Формирование всех структурных компонентов и их интеграшш
э единое целостное образование (ориентировочную основу) — ста-
дийный процесс, формируемая на каждой стадии ориентиро-
31
вочно-исследовательская деятельность выполняет свою функ-
цию, имеет специфическое содержание и результат.
На первой стадии (мотивационно-целевой) происходит выде-
ление цели (предполагаемый результат деятельности) — какого
рода знания и умения должны быть сформированы, и зачем —
для решения каких задач они приобретаются.
На второй стадии («исследовательской») — анализируется
предлагаемая программа исследования: логика, организующая
познавательный процесс, состав и последовательность действий,
которыми в целом открывается познавательное содержание объ-
екта и строится его образ. Реализуемая программа формирует од-
новременно образы предмета и деятельности. Выделенное и за-
фиксированное в понятиях познаваемое содержание объекта
(знания) представляет собой итог выполненных познавательных
действий. Важную роль при этом играет понятийный аппарат,
организующий деятельность, который состоит из трех групп по-
нятий. Первая группа — понятия, выражающие всеобщую форму
деятельности: цель, предмет, средства, способ выполнения, про-
дукт. Вторая — понятия, которыми деятельность описывается
как познавательная, выполняемая средствами системного анализа
предмета: система, целостные свойства, функции, элементы, свя-
зи, структура, уровни строения и функционирования и др. Тре-
тья группа содержит понятия конкретной науки, которыми ис-
следуются и описываются явления, процессы и законы специ-
фических систем как предмет данной науки. Предмет и дея-
тельность его исследования, таким образом, описываются в
единстве всеобщей и особенной форм.
На третьей стадии (ориентировочного планирования) стро-
ится план будущей преобразовательной деятельности с объектом
на основе сформированного содержания и структуры образа.
Образ, указывал П.Я. Гальперин, открывает «поле возможного
действия». План составляется субъектом исходя из уже выяв-
ленных свойств, связей, отношений объекта. Знания становятся
детерминирующим фактором возможного преобразования объ-
екта и определяют выбор оптимального варианта. Планируемым
исполнительным операциям, реализующим план, предписыва-
ются нормы, без которых цель не может быть достигнута.
На четвертой стадии (контрольно-оценочной) осуществля-
ется контроль за ходом реализации плана, оценка выполняемых
действий и операций, их соответствие нормам, выявление воз-
можных отклонений и их корректировка.
32
Наконец, на пятой стадии (регуляторно-управляющей) про-
исходит интеграция всех ранее сформированных компонентов в
целостное образование — ориентировочную основу, которая и
выполняет функцию управления деятельностью в целом. Дея-
тельность, в процессе формирования и усвоения меняя на раз-
ных стадиях функции и содержание, своим итогом имеет сфор-
мированную структуру ориентировочной основы, превращаясь в
умение.
Помимо функциональных и содержательных изменений .
ориентировочно-исследовательская деятельность (ОИД), прохо-
дя ряд этапов по пути превращения из внешней во внутреннюю,
претерпевает изменения и по форме (10). И даже став внутрен-
ней деятельностью, она продолжает изменяться: свертывается,
автоматизируется, и уже в таком виде симультанно воспроизво-
дит ориентирующий образ — «одномоментный», не развернутый
во времени и операциональном содержании акт. Именно в та-
ком виде ориентировочная основа выступает отражением внеш-
ней деятельности — не прямым аналогом, а внутренним пла-
ном. «Сокращенные формы психической деятельности, — пи-
шет П.Я. Гальперин, — совсем не похожи на свои начальные
формы, и, взятые сами по себе, они по своей молниеносности,
производительности и неуловимости представляют собой для
непосредственного наблюдения нечто поистине удивительное и
малопонятное» (8, с. 445).
Итак, в механизме усвоения как способе организации ОИД
различают разные аспекты:
• постадийное формирование предметного содержания,
структурных компонентов и полифункциональности;
• поэтапное формирование разных форм ОИД, которые она
принимает на пути превращения из внешней деятельно-
сти во внутреннюю;
• преобразования, которые ОИД претерпевает, став внутрен-
ней деятельностью.
В целом процесс усвоения есть процесс многомерных измене-
ний ОИД: по функциям, содержанию, структуре, формам функ-
ционирования (см. рис. 1.2). Ориентация на формирование такого
механизма усвоения в обучении предполагает внесение существен-
ных преобразований в сложившуюся технологию обучения: изме-
нение содержания обучения и обучающих программ; разработку
специальной системы учебных заданий для каждой стадии форми-
рования ОИД и упражнений в «поэтапной отработке» при их вы-
полнении, диагностику усвоения.
2-тумирование системного ЛА
*жшл.ения в обучении ОО
Рис. 1.2. Формирование ориентировочно-исследовательской
деятельности (ОИД) в процессе усвоения
По оси X — формирование функции, содержания и структуры ОИД:
I — мотивационно-целевая стадия;
II — исследовательская стадия;
III — стадия предварительного планирования преобразования;
IV — контрольно-оценочная стадия;
V — регуляторно-коррекционная стадия.
По оси Y — формирование ОИД в последовательно разных формах («этапах»);
I — материальной (материализованной) — внешней, предметно-чувст-
венной;
II — речевой (звуковой) — внешней, развернутой речи;
И! — речевой («про себя») — промежуточная форма от внешней к внут-
ренней речи (кинестезическая речь);
IV — «умственной» — внутренней речи, фиксирующей «образ — значе-
ние» в сознании; «знак — слово» уходит в подсознание.
По оси Z — изменения ОИД на уровне «умственной» формы:
I — переструктуризация и свертывание содержания образа и деятель-
ности;
II — уход в подсознательное «знака — слова» и деятельности (автома-
тизация);
III — симультанное воспроизведение мыслью «образа — значения».
При постадийном формировании ОИД решающее значение
в процессе усвоения имеет стадия «исследования», формирую-
щая познаваемое предметное содержание образа, программу его
построения; последняя, став внутренней программой, определя-
ет способ мышления. В программу могут быть заложены разные
методы исследования объекта, определяющие состав, последова-
тельность и общую логику познавательных действий, которыми
открывается познаваемое содержание объекта и строится его
34
предметный образ. Программа системного анализа объекта спо-
собствует широкой обобщенности теоретической деятельности
учащихся, выстраивает новую структуру знаний о предмете, но-
вые логические связи между ними. Учебная программа — не
только перечень знаний, подлежащих усвоению, но, прежде
всего, способ организации ориентировочно-исследовательской
деятельности в процессе усвоения; способ, определяющий по-
знавательное движение в объекте и формирующий теоретиче-
скую мысль. В способе организации ОИД (определение ее.
функций, содержания, структуры и внутреннего плана), форми-
рующей ориентировочную основу умения, и заключается суть
процесса усвоения как метода обучения. Не все характеристики
ориентировочной основы умения автоматически формируются в
процессе интериоризации ОИД. Некоторые из них (полнота,
обощенность, системность, рефлексивность) есть результат раз-
вернутой исследовательской деятельности (еще во внешней
форме), «распредмечивающей» объект. Программа этой дея-
-ельности несет главную ответственность за формируемые ха-
рактеристики ориентировочной основы.
Без выделения структуры ориентировочно-исследователь-
ской деятельности как инвариантного аспекта учебно-
познавательной деятельности учащегося управляемое формиро-
вание последней с проектируемыми характеристиками ее ориен-
тировочной основы практически невозможно. Общий способ
организации познавательной деятельности, понимание учащим-
ся значения ее средств и программы для избирательного откры-
тия в объекте определенного познавательного содержания ста-
-двится орудием его мышления, формирующим теоретическую
мысль.
Дидактические средства. Под ними понимаются пособия, по-
средством которых реализуется метод обучения — организуется
ст стельность учащегося в процессе усвоения. Дидактические
средства позволяют выделять предмет анализа, фиксировать
-эограмму его исследования, раскрывать отношения объекта,
шествлять контроль и оценку выполняемой деятельности
- т.д. Материальные носители средств могут быть: текстовыми
-тебники, задачники, программы, схемы, таблицы), графиче-
.кичи (рисунки, графики, чертежи и т.д.), «вещественными»
«•сдельные устройства, конструкторы, макеты, муляжи и т.д.),
"тхлическими (лабораторные установки, инструменты, приборы,
'г'гвидение, диапозитивы, учебное кино, ЭВМ и т.д.). При их
35
разработке и использовании в учебном процессе важно учиты-
вать функции, которые они призваны выполнять, — направлять
учебную деятельность, осуществлять контроль и оценку ее вы-
полнения, моделировать существенные отношения вещей, вы-
ступающих в деятельности в качестве предмета, орудий деятель-
ности и производимого продукта. Важно иметь в виду и позна-
вательные методы, фиксированные определенной системой по-
нятий (методологические средства, конкретно-научные методы).
Реализуя их в функции средств, организующих учебно-
познавательную деятельность, из средств науки они превраща-
ются в дидактические.
Оценка результатов обучения. Новый подход к обучению, ба-
зирующийся на формировании и усвоении деятельности уча-
щегося, производящей знания и умения, развивающей его спо-
собности, ставит вопрос оценки результатов обучения в новую
плоскость. Прежде всего оценивается всеобщий результат —
эффективность данного способа обучения, т.е. насколько его
результаты соответствуют целям обучения.
Важнейшее значение имеет оценка сформированности дея-
тельности учащегося — каковы характеристики ее ориентиро-
вочной основы (предметное содержание, мера полноты, уровень
обобщенности, степень рефлексивности, мера свернутости и
автоматизации); насколько соответствует ее выполнение норма-
тивным показателям при решении задач. С характеристиками
деятельности связаны и характеристики сформированных зна-
ний, умений, способностей. Насколько развернуто будут пред-
ставлены цели обучения и параметристика всех планируемых
его результатов, настолько легче будет оценить их как реально
достигнутые. Средства оценки знаний лишь по вербальному
воспроизведению и их применению недостаточны. Важно раз-
работать серию тестовых задач, которые в качестве контрольных
могли бы дать представление о том, насколько сформированная
деятельность и ее ориентировочная основа адекватны данным
задачам. При этом должны быть предусмотрены такие подзада-
чи, которые бы выявляли достигнутые показатели по каждому
параметру. Только такая оценка может отвечать критериям
большей объективности, точности и возможностям коррекции.
Разработка оценочных параметров сформированной деятель-
ности и ее ориентировочной основы, шкал нормативных значе-
ний по каждому из них позволят объективно оценить сформи-
рованность умения, знания и их характеристики: функции,
36
предметное содержание, структуру, форму обобщения, способ
выражения, меру полноты для решения данного класса задач, а
также сформированность каждого из структурных компонентов
ООД (мотивационно-целевой, исследовательский и т.д.). Важны
и формируемые здесь характеристики субъекта деятельности:
мера активности, самостоятельности, степень рефлексии вы-
полняемой деятельности, способ использования знаний в уме-
ниях и т.д.
Таким образом, все компоненты учебного процесса, начиная
с целей и заканчивая оценкой его результатов, выступают в фо-
кусе предметной деятельности учащегося, что позволяет вы-
явить дефекты системы обучения и внести необходимые кор-
рективы в любое ее звено.
1.4. Деятельностный подход и дидактические
принципы
Психологическая теория деятельности и деятельностный
подход к обучению открывают новое понимание дидактических
принципов, дают возможность наполнить их конструктивным
содержанием, превратить из абстрактно-декларативных утвер-
ждений в реальные эффективные средства организации учеб-
ного процесса, соединить теорию с практикой.
Принципы обучения составляют особый1 раздел дидактики,
:ни выражают «основные, исходные начала в обучении, опреде-
ляющие направленность учебного процесса и деятельности учи-
*еля в нем» (25, с.291). Заметим, что речь идет о деятельности —
ученика, а учителя. Основанием дидактических принципов
гьляется практика обучения, опыт и находки учителей, которые
«мысливаются» и «обобщаются». Однако это осмысление и
ххюшение происходит в форме установления общих фактов,
зсзникающих при определенных, стихийно складывающихся ус-
• пвиях усвоения. В таком случае дидактические принципы лишь
зыражают, но не объясняют факты, а значит, не могут выполнять
гункцию «направляющих» учебный процесс.
При этом показательна логика установления дидактических
-риниипов (14). Так, познавательный опыт учащегося начинает-
с вещей как источника познания; отсюда утверждается прин-
_чл наглядности. Без активного осмысления воспринимаемого
37
невозможно усвоение знаний, — отсюда устанавливается прин-
цип активности и сознательности. Но осмыслить и усвоить
учащийся может только то, что ему посильно, что соответствует
уровню его развития, возрастным и индивидуальным особенно-
стям — вводится принцип доступности и принцип учета воз-
можностей учащихся. Использование знаний возможно, если
они сохраняются в памяти, — принцип прочности знаний. Все
усваиваемые знания должны быть научно достоверны — прин-
цип научности в обучении и т.д.
В разных учебных пособиях состав дидактических принци-
пов различен, но перечисленные выше всюду остаются устойчи-
вым их ядром. Представляя «исходные начала» дидактики как
теории обучения, они выражают известные представления о ме-
ханизме усвоения как о цепочке: восприятие — осмысление —
запоминание — применение знаний, не опосредованных дея-
тельностью учащегося. Такой подход созвучен механистической
теории обучения (в разных вариантах): непосредственного запе-
чатления, ответной реакции на раздражители, возникновение
ассоциаций и др.
Деятельностный подход к обучению за исходные начала бе-
рет предметную деятельность учащегося, направленную ее орга-
низацию, управление ее формированием. Функция этой дея-
тельности — усвоение социально-исторического опыта, фикси-
рованного в культуре. На данной платформе выстраиваются все
дидактические принципы.
Принцип научности. В традиционной дидактике он выражает
требования к содержанию обучения. Знания, подлежащие ус-
воению, отбираются из науки; подвергнутые существенной ди-
дактической переработке, они должны сохранить свою научную
достоверность. Содержанием обучения являются: основные по-
нятия науки, научные факты, законы, методы, теории, главные
идеи конкретной науки. Таким образом, содержание учебного
предмета должно представлять основы соответствующей науки.
Но наука не только совокупность знаний о предмете, она и дея-
тельность, познающая его, использующая разные средства, ме-
тоды, процедуры, открывающие разные свойства, связи и фор-
мы бытия предмета. Дидактика, которая в содержание обучения
не включает познавательную деятельность, представляет это со-
держание лишь результатами, «готовыми» знаниями, полагая,
что последние могут усваиваться путем непосредственного их
восприятия с последующим запоминанием; такая дидактика не
38
может объяснить, как «осмысливаются» эти знания, каков меха-
низм их «применения». При деятельностном подходе наука вхо-
дит в содержание обучения не только «знаниевым», но и
«деятельностным» аспектом. Знания должны выступать в един-
стве с деятельностью, их порождающей. Теоретическая деятель-
ность (предмет, средства, программа) должна соответствовать
нормативам, моделирующим научную деятельность. Изменения,
происходящие в науке, — принципы выделения ее предмета, ее
методологические средства, принципы разработки исследоват
тельских программ как способов (методов) организации позна-
вательной деятельности, формирующаяся структура знаний об
исследуемом предмете и т.д. — должны получить отражение в
обучении. И здесь надлежит обратиться к современному науко-
ведению.
Принцип научности в обучении нельзя ограничивать лишь
требованиями к содержанию усваиваемых знаний; научными
должны быть и сами основы обучения — процесс усвоения, по-
знавательная деятельность (цели, содержание, методы и спосо-
бы организации, общие дидактические принципы и методиче-
ские приемы их реализации). Требования к организации обуче-
ния должны идти не от «опыта», а от науки, от разных наук —
теории познания, диалектической логики, науковедения, педа-
гогической психологии и др. Именно с позиций научных требо-
ваний надлежит осмысливать педагогический опыт и вносить
изменения в процесс обучения.
Цели обучения должны быть смещены на формирование
еоретической деятельности и усвоение современного способа
-зучного мышления как основы производства знаний и умений,
развития интеллектуальных способностей, открывающих воз-
можности решения задач нового типа. При этом должны быть
.’ттены: данные социологической науки об изменениях жизнедея-
-ельности в условиях современного научно-технического про-
гресса; новый тип задач и проблем, которые человек должен
решать в сфере материального и духовного производства, соци-
зльных отношений и т.д.
Диалектическая логика и современное науковедение должны
течь в основу разработки современных норм формирования
мышления учащихся и форм введения в учебно-познавательную
деятельность методологических средств его формирующих. Пси-
-.люгическая теория деятельности должна стать научным осно-
занием формирования всех психических новообразований субъ-
39
екта через его деятельность. Эта теория выражает новые пред-
ставления о природе человеческих способностей, их функцио-
нировании и развитии, открывает новые горизонты воспитания
личности, формирования ее ценностных ориентаций, самосоз-
нания, ее отношения к окружающей действительности.
Педагогическая психология, рассматривая механизм усвое-
ния как особую деятельность (функции, структуру, процесс
формирования), служит научной базой организации процесса
обучения — проектирования содержания, форм, методов, видов,
условий развивающего обучения. Деятельностный подход от-
крывает новые перспективы совершенствования обучения. Ис-
пользование при этом идей системного подхода и общей теории
управления способствует разработке механизмов управления
учебным процессом.
Принцип преемственности в обучении представлен одним из
аспектов принципа научности и выражает преемственную по-
следовательность усвоения учебного материала, его распределе-
ние по годам обучения. Последовательное изучение учебного
предмета предполагает усвоение знаний на каждой ступени обу-
чения с учетом изученного материала и того, что предстоит изу-
чать на последующей ступени. Для установления последова-
тельности изучения предмета выделяются самые различные кри-
терии: переход «от простого к сложному», от «чувственного к
рациональному»; принцип исторического развития науки. При
этом появление новых разделов, новое содержание знаний о
предмете не отражает их внутренней связи, преемственного раз-
вития самого знания. Переход к изучению последующего разде-
ла, как правило, не представляет собой поступательного позна-
вательного движения в предмете: развития логики исследова-
ния, изменений самой познавательной деятельности, раскры-
вающей принцип сохранения объекта в разном содержании зна-
ния о нем. Это движение, говоря словами Гегеля, есть
«некоторое течение от некоторого другого к некоторому друго-
му». Без внутреннего развития исследовательской деятельности
и преемственности открываемого нового познавательного со-
держания этот процесс превращается в суммативное накопление
разных знаний.
Деятельностный подход позволяет рассматривать принцип
преемственности как развитие познавательной деятельности,
определяемой логикой используемых средств, методов исследо-
вания на разных уровнях познания объекта, открывающих раз-
40
ные познавательные содержания в нем. При системном методе
исследования объекта познание идет от эмпирического выделе-
ния предмета как целостности в ее синкретическом виде, как
неразвитой целостности, к ее теоретическому анализу, к рас-
смотрению внутреннего строения как развитой системы
(анализу элементов, ее составляющих, их связей и структуры). В
ходе этого процесса изменяются средства, способ и результат
деятельности, формируются знания о предмете и способ мыш-
ления как движение теоретической мысли. Деятельность — зна-
ние — мышление — не параллельные или последовательные об-
разования; они взаимосвязаны общим отношением, образуют
единое целое и формируются одновременно. На каждом этапе обу-
чения эти отношения остаются постоянными (инвариантными), а
их характеристики изменчивы (вариантны). Так, на эмпириче-
ском уровне характеристики деятельности (цель, предмет, сред-
ства и способ) дают содержание знаний о явлениях объекта без
их внутренней связи; на теоретическом уровне результатом дея-
тельности выступают знания, раскрывающие структуры и связи
внешние и внутренние) объекта, позволяющие представить по-
следний как механизм, порождающий все многообразие явле-
ний. Эмпирическое и теоретическое знание отличаются не
-’длько по объективному содержанию, но и по способу его полу-
чения. соответственно разными средствами деятельности. Тео-
ретическая деятельность, кроме конкретно-научных средств
методов данной науки), использует и методологические
'бшснаучные) средства. Последние придают самой деятельно-
и. и усваиваемым знаниям, и формируемому способу мышле-
ния новый уровень абстракции и обобщения.
Принцип преемственности (каков бы ни был критерий, по-
.-оженный в основу последовательности изучения предмета),
-^чужденный от развития деятельности, освоения ее новых
гхлств и способов (в традиционном обучении), не может дать
ливития познавательному содержанию последовательно усваи-
ккмого учебного материала, не может выражать это движение к
•к остному, системному построению предмета1.
Другой аспект принципа научности — принцип систематич-
всти. зачастую отождествляемый с принципом системности.
~гинцип систематичности в обучении предполагает, с одной
-?роны, требования к организации, упорядоченности, система-
. « реализацию принципа преемственности в гл. 4.
41
тизации учебного материала, независимо от его объема и уровня
обучения, а с другой — рассматривает последовательность в
обучении как этапы изучения учебного материала.
Систематизация знаний — один из признаков научного зна-
ния. Его упорядочивание происходит по определенным прави-
лам, исходным из которых является выделение в материале раз-
нородных частей, каждая из которых представляет совокупность
знаний, объединенных в целостности, относимых к разным объ-
ектам, изучаемым конкретной наукой. Это правило лежит в ос-
нове систематики в науке (изучаемых объектов) и систематиза-
ции знаний. Учебный предмет, представляя конкретную науку
частями, разделами, темами так или иначе отражает эту систе-
матику. При этом один и тот же учебный предмет (физика, ма-
тематика, химия, биология и др.) изучается на протяжении
многих лет вначале в школе, а затем в вузе раздел за разделом,
каждый из которых имеет свое специфическое содержание
учебного материала (например, в физике: механика, молекуляр-
ная физика, электродинамика и т.д.). Систематическое изучение
учебного материала отражает последовательность и направлен-
ность обучения. При этом логика, определяющая последова-
тельность и направленность его изучения, может быть разная: от
простого к сложному, от чувственного к абстрактному, от эмпи-
рического к теоретическому, и, наконец, может выражать спо-
соб движения в самом теоретическом материале. Нередко логи-
ка знания о предмете определяется историческими этапами раз-
вития самой науки.
Эмпирическая дидактика, руководствуясь принципом систе-
матичности, предполагающим определенные требования к упо-
рядоченности учебного материала и последовательности его
изучения, рассматривает учебный материал безотносительно к
той исследовательской деятельности в науке, в которой эти зна-
ния были открыты. Однако содержание знаний, их структура,
логические связи между ними неразрывны с познавательной
деятельностью — ее программой, средствами, способом органи-
зации. Именно эта деятельность производит не только знания,
но и способ мышления, теоретическую мысль. Систематическое
изучение предмета должно быть направлено на формирование
теоретического мышления учащегося, на открытие внутренней
логики предмета — законов его бытия.
В современной науке все большую, роль приобретает новая
методология — системный подход — ориентация исследования
42
объекта как системы. Меняется способ выделения предмета,
программа исследования, структура знаний о нем, принцип их
взаимосвязи, логика познавательного движения в предмете, спо-
соб построения теоретической картины. Результатом системного
исследования становятся знания, представляющие не сумматив-
ную целостность, а концептуальную систему, обладающую но-
выми логическими связями, выражающими порядок и способ
анализа предмета. Сформированная структура знаний есть от-
ражение системного исследования предмета, раскрывающая его
системные свойства. Именно такой смысл сегодня придают по-
нятию системности. Отождествляя принцип систематичности и
системный принцип, но отвлекаясь от способа познавательной
деятельности, традиционная дидактика принципом систематич-
ности не охватывает главного — направленности обучения на
формирование теоретической мысли учащегося через организа-
цию деятельности по системному анализу изучаемого предмета.
А это предполагает другие принципы построения учебного
предмета и программы его изучения, иную организацию «иссле-
довательской» деятельности. В современных условиях нельзя
отвлекаться от задачи формирования нового мышления с сис-
темным принципом отражения мира. И решить ее можно, руко-
водствуясь новым принципом организации познавательной дея-
тельности, формирующей новое миропонимание. Именно по-
этому принцип системности выделяется как особый принцип
‘14, 26).
В самом общем виде он выражает требование интеграции
усваиваемых знаний в концептуальные целостности, обладаю-
_ше структурной организацией. Масштабы и содержание ука-
танных целостностей (концептуальных систем) могут быть раз-
ными, и, соответственно, различным будет и характер системо-
образующих связей в каждом конкретном случае. Однако логика
_<и\ связей во всех случаях будет отражать способ исследования
_ лед мета, поскольку логика познания предмета должц^ быть
выражена в логике знаний о нем. А это, в свою очередь, меняет
'оследовательность и направленность изучения предмета. Из-
ожение учебного материала преподавателем, логика организуе-
мой познавательной деятельности учащегося, знания, усваивае-
мые последним, должны быть ориентированы на задачу по-
гроения определенной концептуальной системы, теоретически
:~исывающей предмет как систему. Это описание несет объяс-
-ительный принцип явлений и фактов, составляющих эмпири-
43
ческую область теории, открывает возможность интерпретации
положений теории и ее следствий. Процесс построения концеп-
туальных систем — пошаговый; каждый шаг должен соотно-
ситься не только с предыдущим и последующим, но и с конеч-
ным итогом как целым. И здесь невозможно обойтись без мето-
дологической схемы, выражающей движение теоретической
мысли; эта схема должна быть заложена в учебные программы.
Принцип доступности в традиционной дидактике предполагает
дидактическую переработку отобранного для усвоения материала
в целях придания ему большей доступности соответственно воз-
растному уровню развития учащегося. Учебный материал лишь в
том случае будет посильным для учащегося, если будет препод-
носиться в форме, облегчающей восприятие, запоминание, ос-
мысление и воспроизведение. Именно для этого прибегают к
наглядности учебного материала, систематизации, использова-
нию понятий, близких к имеющимся в лексике учащегося, уп-
рощению конструкций текста. Новый учебный материал адапти-
руется к наличному опыту учащегося (имеющимся понятиям,
знаниям, уровню мышления). За подобной установкой нетрудно
усмотреть, во-первых, сохраняющееся представление о процессе
учения как процессе созерцательном, не опосредованном пред-
метной деятельностью учащегося. Легкость, посильность усвое-
ния зависит, с этой точки зрения, от двух факторов: «внешнего» —
степени адаптации учебного материала к наличному опыту уча-
щегося. и «внутреннего» — самого содержания опыта
(имеющихся знаний, уровня развития). Принцип доступности
выражает ориентацию на определенный способ обучения, основу
которого составляет, выражаясь словами Д. Узнадзе, «постулат
непосредственности», т.е. усвоение как непосредственное
«запечатление», осуществляемое по принципу' реактивности. Во-
вторых, подобные механистические представления, по сути дела,
снимают проблему развивающего обучения и выражают опреде-
ленную точку зрения на отношение обучения и развития. В-
третьих, шкала возрастных норм, на которую ориентируется
«дидактическая переработка» материала, отражает достигаемый
уровень развития на разных возрастных ступенях при определен-
ных условиях обучения и воспитания — стихийно формируемой
деятельности (акта) непосредственного восприятия.
Принцип доступности, указывает В.В. Давыдов (12). проти-
воречит идее развития, пониманию обучения как всеобщей
формы развития через усвоение. Он предлагает трансформиро-
44
вать принцип доступности в другой — принцип развивающего
обучения. В арсенале основных дидактических принципов тра-
диционной педагогики указанного принципа нет. И это не слу-
чайно.
Известно, что в психологии имеются две точки зрения на
эту проблему; они нашли свое отражение и в педагогике. Одна
точка зрения исходит из того, что развитие и обучение есть два
самостоятельных процесса, имеющих свои закономерности. Раз-
витие — спонтанный процесс, происходящий по принципу
-созревания»; он имеет свои стадии (уровни), которые приуро-
чены к определенным возрастам и характеризуются определен-
ным видением ребенком мира и соответственным отношением к
нему (Ж. Пиаже и др.). Общий путь интеллектуального развития
идет от синкретического, нерасчлененного восприятия вещей
через ряд промежуточных стадий до возникновения понятий.
Обучение не оказывает влияния на возрастное смещение на-
званных стадий, и тем самым — на возможность формирования
другого видения вещей; оно должно лишь учитывать эти уровни
так. чтобы усвоение учебного материала было доступным. При-
веденная точка зрения неоднократно подвергалась критике в
отечественной психологии (еще со времен Л.С. Выготского).
Так, В.В. Давыдов (12) теоретически и экспериментально пока-
зал. что если обучение не забегает вперед, строится только на
имеющемся уровне развития, то происходит не развитие, а уп-
ражнение, закрепление, тренаж имеющегося типа мышления и
способов деятельности. Сторонники критикуемой точки зрения
5 педагогике утверждают: «Обучение и учитывает уровень разви-
*мя учащегося, и одновременно содействует его повышению...
Правильно определенная посильность обучения способствует и
мзвитию познавательной активности и ускорению общего раз-
вития учащегося» (14, с.233). Но, как показал В.В. Давыдов, это
•способствование» и «ускорение» имеет отношение не к форми-
рованию психических новообразований, а к стереотипизации
ранее стихийно сложившегося эмпирического мышления.
Вторая точка зрения на проблему отношения обучения и
развития рассматривает обучение как универсальную форму
развития, если при этом по-новому строить деятельность усвое-
-ня. Дело не только в дидактической переработке материала,
-одлежашего усвоению, но и в организации самой деятельности
его усвоения, адекватной предметному содержанию материала.
При определенных способах ее организации «непосильный» ма-
45
териал становится посильным, и шкала возрастных «норм» раз-
вития значительно меняется. Открытие учащемуся через его
собственную деятельность существенных отношений в вещах,
выделение их инвариантного содержания в многообразии их
вариантных проявлений, изменяет характер ориентировки в ве-
щах, открывает новое их видение и формирует другой способ
мышления, меняющий отношение к ним. Экспериментально
доказано (12), что уже у младших школьников возможно фор-
мирование абстракций и обобщений, которыми оперирует тео-
ретическое мышление.
Теоретические абстракции в отличие от эмпирических несут
другое содержание, они производятся другой деятельностью и ее
результаты фиксируются другими средствами, несущими другие
значения, другой смысл (математические формулы, химические
уравнения, графические изображения и т.д.). Эти средства тоже
доступны для восприятия; они «наглядны», но знаки здесь изо-
бражают не чувственно воспринимаемые свойства вещей, а мо-
делируют скрытые внутренние, невидимые существенные отно-
шения в них. Принцип «наглядности» как составляющая прин-
ципа «доступности», указывает В.В. Давыдов, ставит барьер на
пути формирования теоретического мышления. Вместе с тем его
формирование (при других условиях обучения) позволяет не
только изменить темпы, но и тип развития детей.
Развивающее обучение — проблема не только школьной пе-
дагогики, но в равной мере (если не больше) и проблема выс-
шей школы. С интеллектуальным развитием, сформированным
способом мышления связан уровень профессионализма, творче-
ский потенциал специалиста, степень его мобильности в ме-
няющихся условиях профессиональной деятельности, возмож-
ности профессионального роста и т.д. Не секрет, что и в вузе
студенту обычно не открывается новое видение вещей, а равно
и возможность новых способов организации познавательной
деятельности, меняющих тип ориентировки в них и возможный
новый способ их преобразования. Сформированные в школе
стереотипы мышления оказываются настолько устойчивыми,
что студенту не всегда удается от них избавиться. Специальные
исследования (26) показывают, что даже в вузе студент остается
в плену эмпирического мышления. Изучение самых абстракт-
ных и междисциплинарных теорий у большинства студентов не
формирует теоретического мышления, так как механизм усвое-
ния не претерпевает изменений. Познавательная деятельность
46
остается «констатирующей» готовые знания, добытые наукой,
но не воспроизводит само исследование предмета, конструи-
рующее знание о нем — структуру движения теоретической
мысли: от констатации явлений к их объяснению, закономерно-
стям их происхождения, возможностям порождения новых яв-
лений, их предсказанию. Процесс усвоения — это не только
возможность выполнить деятельность в уме, но и процесс со-
держательного ее формирования, новых способов организации
познавательной деятельности, по-новому открывающих учаще-
муся вещи. В этом суть развивающего обучения.
Принцип активности в обучении. В традиционной дидактике
он выражает требования к созданию в обучении условий,
-активизирующих» учащихся. В одном случае — это доступность
материала, позволяющая его «осознать», «понять»; в другом —
наличие «проблемных ситуаций» и самостоятельное их разреше-
ние учащимся; в третьем — обучение в форме «деловых игр»; в
четвертом — компьютеризация обучения, освобождающая от
рутинных операций и др. Принцип активности выдвинут как
требование вызвать у учащегося «сознательное» отношение к
>чению, побудить к «работе» сознание, вызвать интерес к обу-
чению, противостоять пассивному созерцанию учебного мате-
риала и вызвать «работу» мысли. Все современные инновации в
обучении претендуют на «активизацию» обучения.
Наибольшее распространение в 60—70-е гг. XX в. получил
метод «проблемного обучения», суть которого в организации
• проблемной ситуации», побуждающей учащегося к познава-
тельному поиску. Создается ситуация необходимости решения
задачи, однако знаний для ее решения у учащегося нет; он дол-
жен их найти в ходе попыток решить задачу. Возникает кон-
фликт: отсутствие необходимых знаний и требование решить
идачу. Возникающая «проблемная ситуация» побуждает к поис-
ку. но учащийся при этом не знает, какого рода знания должны
5ыть найдены, каким путем, с помощью какой деятельности и
каких средств. Развертывается обычная картина стихийных проб
,< ошибок без должной их оценки и выдвижения каких-либо
гипотез или плана, направляющих дальнейший поиск. Само-
стоятельность учащегося в этом мучительном и малопродуктив-
-:ом поиске якобы и выражает активизацию процесса. Но уча-
-дийся испытывает такие трудности, которые, не приводя к ре-
шению, угрожают угасанием возникшей познавательной актив-
ности. На помощь приходит преподаватель, давая наводящие
47
подсказки. Актуализируя из прошлого опыта учащегося некото-
рые фрагменты знаний, он помогает учащемуся установить от-
ношения между ними и новыми знаниями и тем самым на шаг
продвинуться в решении задачи. Но подсказка не восстанавли-
вает ни пройденного пути, ни открывает последующего; общая
программа познавательного движения остается закрытой. Некото-
рые исследователи считают крамолой открывать ее учащемуся —
«пусть сам находит», учащемуся не даются на этом пути ника-
кие «ориентиры», не обозначаются никакие «вехи». В самостоя-
тельности усматривается не только активизация учащегося, но и
условие его творческого отношения.
Есть и другой вариант «проблемного обучения» — дробление
общего пути решения задачи через создание цепочки промежу-
точных, облегченных «проблем», доступных для решения, что,
по сути дела, заменяет «подсказки». Но этот вариант не меняет
общего положения вещей — познавательная деятельность уча-
щегося не организуется целостной программой, планомерно и
адекватно разрешающей «проблему». Последняя не раскрывает-
ся учащемуся как специфическая форма познания, в своих
внутренних противоречиях и возможностях выбора обоснован-
ного пути ее разрешения.
Деятельностный подход усматривает суть активизации уча-
щегося в учебном процессе не только в формировании у него
потребности как побудительного начала познавательной дея-
тельности, но и в организации последней как разрешающей
проблему. Под активизацией учащегося здесь понимают не ин-
тенсификацию стихийных поисков, а возможность действитель-
но понять суть проблемы — каков объект задачи (его свойства,
связи, отношения, через которые он проявляет себя в условии
данной задачи), что известно, что — неизвестно, какова система
неизвестных, как они связаны между собой и с известными, ка-
ков возможный порядок их нахождения и т.д. Только анализ
задачи, открывающий ее внутренние отношения, связи извест-
ных и неизвестных моментов позволяет понять, что и как нуж-
но найти. А для этого учащийся должен понять общую страте-
гию познавательной деятельности: суть проблемы и пути ее ре-
шения. Только так он может решать задачу, не путем стихийных
проб и ошибок, наводящих подсказок, а через знание структуры
решаемой задачи, ее внутренних отношений, которые позволя-
ют опосредованно или непосредственно выйти на решение про-
блемы. Последняя всегда предполагает выбор пути и его обос-
нования как оптимального в данных условиях.
48
Наши исследования показывают, что в проблемной ситуации
важно выделять такие моменты, как:
• формирование познавательной установки учащегося —
определение нового типа задач, подлежащих решению,
осознание необходимости приобретения новых знаний и
способов;
• исследование объекта, данного условиями задачи, рас-
крытие его в системе связей и отношений и выделение
искомого;
• определение общей стратегии решения задачи с' соответ-
ствующим выбором средств;
• разработка конкретной программы нахождения искомого.
Проблемное обучение в собственном смысле слова несет ог-
ромные возможности активизации учащегося, но при условии
предварительного обучения общим принципам анализа объекта
(в системе его связей и отношений) — принципам системного
анализа. Владея методом анализа объектов, выделяя его внеш-
ние и внутренние связи и их отношения, учащийся может ис-
пользовать общий метод в каждом частном случае, как общую
форму учения.
Итак, создание в обучении условий, обеспечивающих пони-
мание проблемной ситуации, новизны задачи (анализ, выбор
пути решения и его обоснование) — необходимые условия ре-
шения проблемы. «Нерешаемые» проблемы — свидетельство
неумения видеть или ставить их, неумение видеть проблему ве-
дет и к угасанию активности субъекта, к исчезновению потреб-
ности ее разрешить. Учащийся, не понимая задачи, становится
интеллектуально «ленивым», апатичным и даже закомплексо-
ванным.
Принцип сознательности. Его часто объединяют с принципом
активности. Принцип сознательности (активности) выдвинут
как антитеза пассивному, созерцательному учению путем заучива-
ния знаний, смысл и значение которых учащимся не понимается.
Сознательное усвоение знаний предполагает их осмысление, по-
нимание. В свете принципов «доступности» и «наглядности» это
означает соотнесение вербальных абстракций (которыми выра-
жаются знания) с чувственным представлением вещей, что вы-
ражается в возможности учащегося привести пример, дать ил-
люстрацию сказанного или его переформулировать. Но такая
•сознательность» не позволяет адекватно «применять знания на
практике». Учащийся «знает» правила (их формулировки), зако-
49
ны, теории, но зачастую не может применить при решении
конкретной задачи. «Неспособность» учащегося в практике обу-
чения квалифицируется как показатель неосознанного усвоения
знаний, их непонимания. Указанное явление обозначило про-
блему формализма знаний и побудило к поискам ее решения.
Однако решение данной проблемы в рамках формируемого
«эмпирико-классифицирующего мышления, противостоящего
теоретико-постигаюшему мышлению» (11) не привело к успеху.
Применение знаний требует теоретической деятельности — ис-
следования объекта, представленного условиями задачи, его
преобразования в целях открытия существенного отношения,
составляющего ключевое решение задачи. Но для этого приме-
няемые знания должны быть продуктом другого механизма их
усвоения, нежели их простое заучивание. Знания должны фор-
мироваться в результате теоретической деятельности, исполь-
зующей познавательные средства, раскрывающие существенные
свойства объекта: его внутреннюю сложность, структуру, внут-
ренние связи, образующие систему специфического качества
как целостность, и т.д.1 Системные свойства объекта
(целостность, сложность, организованность) составляют его ин-
вариантное — системное бытие, устойчиво сохраняющееся в
многообразии его вариантов. Задача описывает один из вариан-
тов объекта-системы. Ее решение связано с анализом данного
варианта системы и раскрытия ее конкретных (особенных) ха-
рактеристик в данном частном случае. Но это возможно в том
случае, когда данный анализ будет ориентирован образом
«системных основ» объекта. Такая абстракция отражает другую
реальность, нежели его чувственное представление. Она несет
внутреннее «невидимое» содержание объекта, генетическую ос-
нову — системность, структуру. Поэтому применяемые знания —
знания другого содержания и другого происхождения, нежели
эмпирические знания.
Для традиционной дидактики механизм формирования тео-
ретического мышления, теоретических знаний оказывается за-
крытым и проблема формализма знаний остается неразрешен-
ной. Принцип сознательности в обучении нереализуем без фор-
мирования механизма усвоения как теоретической деятельности
и без ее рефлексии самим учащимся (без отражения его созна-
нием функции знаний, их порождения деятельностью, понима-
1 См. гл. 10.
50
ния специфики этой деятельности, значения ее средств и спо-
собов для качеств формируемых знаний и умений).
Стать сознательным субъектом своей деятельности — значит
прежде всего выделить ее как объективную реальность, а для
этого она должна быть фиксирована системой таких категорий,
как «цель», «предмет», «средства», «способ» (выполнения),
«результат». Эти категории, выражающие всеобщее, абстрактное
описание деятельности, должны выступить для учащегося сред-
ствами анализа и выявления частных видов и способов адекват-
ной организации применительно к цели и выделенному предме-
ту деятельности в каждом конкретном случае. Выделенный
предмет определяет все предметное содержание деятельности:
программу, средства, характер познавательных действий и про-
дукт. Особую роль в познавательной деятельности играет про-
грамма, формирующая теоретическое мышление; она определя-
ет направленность движения теоретической мысли. Метод ана-
лиза своими процедурами извлекает избирательное познаватель-
ное содержание и в определенной последовательности строит
структуру знаний о предмете, раскрывает логическую связь ме-
жду ними как системообразующее отношение в теоретической
картине предмета. Категории, которыми фиксируется всеобщая
форма деятельности, выражают образующие ее элементы, инва-
риантные как для практической, так и для теоретической дея-
тельности. Но в каждом случае они обладает своими, только им
присущими характеристиками, которые могут быть определены
или спроектированы при анализе любого объекта.
При системном исследовании деятельность направляется и
другими категориями, выражающими последовательность опре-
деленных познавательных процедур метода системного анализа.
Последние открывают сущностное, инвариантное содержание
"редмета, его системные свойства (целостность, структуру,
многоуровневое строение, внутренние связи, упорядочивающие
его функционирование). Формируемые в теоретической дея-
*ельности методологические знания и системный способ мыш-
тения (как определенный тип ориентировки в предмете), выра-
жаемые категориями деятельности и системного анализа, озна-
чают иную форму их присвоения индивидом. Применение ме-
-одологических знаний в теоретической деятельности как по-
знавательных средств, понимание их значения для характери-
стик производимого продукта в каждом конкретном случае
•характеристик усваиваемых знаний и формируемых способно-
51
стей), их функционирование в качестве ориентировочной осно-
вы деятельности в умениях анализировать и решать задачи —
вот те существенные моменты, которыми характеризуется соз-
нательное усвоение умений.
Понятийные средства, посредством которых выделяется и
описывается та или иная объективная реальность как всеобщая
форма бытия вещей, с их усвоением становятся средствами ее
исследования, выявления ее внутренних отношений и связей,
без чего не могут быть поняты явления реальности — их приро-
да, происхождение, многообразие в рамках качественной опре-
деленности предмета. Теоретическое мышление, оперируя все-
общими категориями, приобретает возможность проникать в
сущность вещей, объяснять их, разумно изменять их преобразо-
вательной деятельностью. Рефлексивные процессы учащегося в
обучении не могут быть организованы без выделения и усвое-
ния этих познавательных средств.
Принцип сознательности в обучении означает не только по-
нимание учащимся того, что он изучает (предмет исследования,
анализа), для чего он изучает (мотивы), каков конечный продукт
изучения (цель), какими средствами предмет изучается (метод и
его познавательные процедуры), но и понимание того, какими
понятийными средствами должен быть описан предмет как сис-
тема знаний о нем, и сама деятельность, их производящая.
Следует различать понятия «сознание» и «сознательность».
Первое является отражением в психике человека социальных
условий его бытия. Порождаемые им виды, формы, способы
деятельности и поведения фиксируются в общественных норма-
тивах и выражаются разными формами общественного созна-
ния, опосредующими сознание индивида. Второе — характери-
зует меру присвоения индивидом этих «общественных органов»
как психических регулятивов индивидуальной деятельности
(поведения). Таким образом, сознание — родовая, качественная
характеристика психики человека, сознательность — мера и
формы ее присвоения индивидом.
Деятельностный подход, выступая общим методологическим
основанием дидактических принципов, открывает перспективу
их конструктивной разработки, ставит вопрос о выделении но-
вого предмета дидактики — организации предметной деятельно-
сти учащегося как деятельности «исследовательской», форми-
рующей всеобщий механизм усвоения культуры в любых ее ви-
дах и формах.
52
Методологические принципы предметной деятельности и
системности открывают возможность построения новой дидактики —
с новыми теоретическими основами обучения и новыми дидак-
тическими принципами формирования механизма усвоения и
развития учащихся. На рис. 1.3 приведена схема системного
представления основных блоков, составляющих фундамент сис-
темы обучения: социально-исторический, научное обеспечение,
поуровневое образование и система обучения на каждом из них,
система дидактических принципов.
Социально-исторический блок характеризует социально-
историческую обусловленность системы обучения, ее ориента-
цию на «требования жизни», на подготовку человека к включе-
нию посредством своей деятельности во всю систему общест-
венной жизнедеятельности на конкретном историческом этапе
развития общества, поскольку каждый этап формирует свой ис-
торический тип личности как «совокупность всех общественных
отношений». Главными характеристиками личности при этом
выступают: потребности, иерархия мотивов деятельности, спо-
собы и формы «присвоения» общественной жизнедеятельности,
уровень развития сознания и самосознания, способности, глав-
ные ценностные жизненные ориентации, нравственная воспи-
-анность, определяющая способ поведения, уровень образован-
ности. Конкретно-исторические характеристики личности вы-
ступают своего рода эталонами, ориентирующими воспитание,
соразование, обучение (на любом уровне образования) на фор-
мирование личности в нормативных параметрах.
Система научного обеспечения. Принцип «научности» шире,
-ем просто знания, подлежащие усвоению, их объективное на-
чное содержание. Это система научного обеспечения обучения
совокупностью ряда наук, дающих знания не только о том, что
тз.тжно быть усвоено, но и в такой форме, каким способом, ка-
ковы закономерности формирования «субъективного образа
объективного мира».
Так, философия диалектического материализма (онтология,
--'осеология, методология) выделяет основы формирования в
изучении научного мировоззрения, деятельностный подход к
^знанию, способы (методы) организации познавательной дея-
-ельности — методологическую ориентацию, логику диалекти-
ческого мышления. Наука в целом и каждая конкретная наука-
»лк форма познания мира, разрабатывая методологию познания
сэоего предмета в качестве ориентиров пользуется философски-
чи принципами, имеющими высшую форму всеобщности. При
53
I
Рис. 1.3. Методологические и теоретические основы обучения
(системно-деятельностный подход)
изучении основ конкретной науки эти принципы должны полу-
чить свое выражение и в познавательной деятельности учащегося.
Социология дает знания о системе жизнедеятельности обще-
ственного человека, формирующей социально-исторический тип
личности — характеристики ее главных «сущностных сил» как
родовых способностей человека. Они выступают предметом ус-
воения индивида как «общественные органы»; процесс их
«присвоения» посредством своей деятельности есть индивиду-
альное воспроизведение общественной сущности человека. Вос-
питывающее обучение не может не ориентироваться на характе-
ристики исторического типа личности.
Науковедение как область знания о науке — ее функциях, за-
дачах, строении, предмете исследования, методологических ори-
ентациях, методах, способах организации исследовательской
деятельности — задает ориентиры, необходимые для моделиро-
вания в учебно-познавательную деятельность принципов и
средств научного исследования, норм представления его резуль-
татов. Учение есть особый вид исследовательской деятельности,
организуемый учебной программой. Учебный предмет должен
выступить способом представления современной науки: пред-
ставляя любой фрагмент науки, он должен воспроизвести и ее
методологическую ориентацию как целостности — выделить в
данном учебном материале ее предмет, принципы и программу
его исследования, структуру знаний о предмете как специфиче-
ской системе.
Логика (формальная и диалектическая) дает знания о зако-
нах мышления — деятельности «познающего ума». Логика как
объективное бытие мышления — одна из родовых способностей
человека, выработанная общественно-исторической практикой,
также выступает предметом усвоения в обучении. Не зная ее
объективных законов, невозможно продуктивно разрабатывать
«формальный» и «материальный» аспекты обучения, формиро-
вать логику мышления учащегося.
Психология раскрывает закономерности формирования об-
щего механизма усвоения как всеобщей формы развития чело-
века, его многосторонних способностей. Основой этого меха-
низма служит ориентировочно-исследовательская деятельность
учащегося: от способов ее организации зависит, что и как будет
усвоено, в какой форме оно будет использовано субъектом в
духовно-практическом освоении мира и для развития самого
себя. Принцип предметной деятельности, выдвинутый отечест-
56
венной психологией в качестве основы механизма усвоения, да-
ет педагогике методологический ориентир в разработке системы
дидактических принципов, составляющих стержневое содержа-
ние теории обучения. С позиций деятельностного подхода
именно этот принцип выступает ее системообразующим звеном.
Все дидактические принципы: преемственности, систематично-
сти, активности и сознательности, развивающего обучения, бу-
дучи разным выражением принципа предметной деятельности,
выделяют систему главных условий, определяющих процесс ус-
воения. Деятельность, выступая объектом управления в обуче-
нии, открывает возможность направленного формирования всех
приобретений учащегося, предусмотренных целями обучения,
любой способности, многостороннего развития личности. Вы-
ражаясь словами К. Маркса, предметная деятельность позволяет
человеку присваивать себе «свою всестороннюю сущность все-
сторонним образом, т.е. как целостный человек». Принцип
предметной деятельности, будучи основополагающим всей сис-
-емы обучения, дает возможность более конструктивно опреде-
лять цели обучения, его содержание, формы и виды, средства и
методы, условия развивающегося обучения; по-новому подойти
к проектированию, оценке коррекции учебного процесса. Но-
аые теоретические основы обучения и его главного звена —
процесса усвоения — открывают перспективы формирования
•опережающего» развития учащегося, способного ориентиро-
ваться в непредвиденных ситуациях, в решении встающих но-
эых задач и проблем. Главным его приобретением становится
способность самостоятельно учиться, способность к непрерыв-
ному самообразованию.
I / Глава £
Системный подход и системный
стиль научного мышления
в современной науке
Результатом человеческой деятельности является не только
целевой, но и побочный, не предусмотренный целью продукт.
По своей значимости побочный продукт зачастую оказывается
существенно превосходящим целевой. Результат (целевой и по-
бочный) — закономерное следствие преобразовательного харак-
тера деятельности.
Цель отражает желаемый, требуемый, нормативный продукт;
определяет «предмет» деятельности: какие свойства объекта со-
гласно нашим потребностям мы хотим изменить и сообразно
своим желаниям конструируем или выбираем средства преобра-
зования объекта. Однако объект преобразований обладает мно-
жеством других свойств — «нецелевых», и средства, которыми
осуществляются преобразования объекта, также обладают ины-
ми свойствами помимо «технологических». Таким образом, и
целевой, и побочный продукты деятельности есть закономерный
результат изменений объективных свойств, связей и отношений
вещей, «втянутых» в деятельность, результат взаимодействий,
возникающих в ходе этой деятельности. Всю совокупность объ-
ективных свойств и связей, происходящих взаимодействий и
изменений, мы обычно не учитываем в своей деятельности, а
иногда и не подозреваем о существовании других свойств, кро-
ме «целевых», не осознаем производимых изменений, а когда
обнаруживаем их через нецелевой продукт, особенно в виде
негативных последствий, то оцениваем как неожиданные
(«случайные» или «непредсказуемые»); в случае тяжелых послед-
ствий даже пытаемся уйти от ответственности за результаты
своей деятельности. Ответственность — категория не только
нравственная; она характеризует интеллект человека, уровень
его развития, позволяющий быть ответственным. Несовпадение
мотивов и результатов деятельности, непредвиденные последст-
вия побочного продукта рождают новые проблемы, которых
58
могло бы не быть, если бы мы научились предсказывать послед-
ствия нашей деятельности, принимая ответственные решения,
делая оптимальный выбор средств для их исполнения. Это важ-
но не только для деятельности, приводящей к глобальным из-
менениям условий жизнедеятельности людей, но и для индиви-
дуальной деятельности. А для этого надо научиться по-другому
мыслить, по-новому видеть вещи и мир. Научно-технический
прогресс обусловливает такие изменения в деятельности челове-
<а. которые несовместимы со старым способом мышления: тре-
'уется новый способ ориентировки в предметном мире, новые
представления о вещах, новые доминанты мышления и жизнен-
ных ориентаций. Современное общество осознало, что даль-
-еишее общественное развитие связано не столько с продол-
жающимся накоплением научного и технического потенциала,
сколько с развитием человека. Необходимы другой способ ус-
воения того, что накоплено и уже понято наукой, другая ориен-
-ддия мышления и деятельности, другие отношения к окру-
жающей действительности и ее изменениям. Важную роль в
нормировании нового отношения к преобразованиям
природным, социальным, экономическим и др.) приобретает
_<стемная ориентация мышления; системные представления об
жружающем мире. Без системных представлений сегодня не-
возможны не только крупные проекты освоения природы, об-
щественного переустройства, формирование новой культуры, но
« планирование и управление народным хозяйством, развитие
^производственной деятельности и т.д. Системная ориентация
мышления открывает новые познавательные возможности уче-
-зму и новые способы преобразовательной деятельности инже-
-сру. технологу, специалисту любой области практики. В усло-
НТР человеческая деятельность чрезвычайно усложнилась:
предметом стали сверхсложные объекты (комплекс объектов).
<*. вменился характер встающих задач и проблем, решение кото-
невозможно без адекватного представления об объекте пре-
соазовательной деятельности. Однако ни одна из конкретных
-а.чных дисциплин традиционными методами не может дать
-С.-НОГО и точного научного его описания, требуются интегра-
-'Sho синтезированные знания разных научных дисциплин.
~ «есте с тем «отбор» фрагментов знаний для их синтеза не мо-
быть произвольным, суммативным; интеграции знаний в
.щ'счзтность с заданной определенной структурой, созданию
, -нептуальной системы, разрешающей стоящую задачу или
~>:блему, должен предшествовать глубокий методологический
59
анализ. Выработка средств соединения, синтеза в теоретическом
знании отдельных представлений о сложном объекте осуществ-
ляется в системных исследованиях, в рамках системного подхо-
да как особого методологического направления.
Широкое системное движение, охватившее науку и при-
кладные исследования, научно-технические разработки в сере-
дине XX в. вызваны не только усложнением объектов человече-
ской деятельности. Решающим оказалось и то обстоятельство,
что большинство традиционных научных дисциплин (физика,
химия, биология, лингвистика и др.) в последнее время сущест-
венно трансформировали предмет своего исследования. Объек-
том их анализа стали сложность и организованность исследуемых
явлений, выступающие как целостность; т.е. как специфические
системы. Для науки в целом оказалось характерным стремление
к целостному, синтетическому описанию исследуемых объектов.
Построение такого целостного знания стало ключевым в научно-
технических разработках. Теоретическое описание объектов техни-
ческих задач осуществляется на базе целого комплекса новых на-
учных дисциплин, таких, как кибернетика, информатика, системо-
техника, бионика и др., занятых исследованием систем разного
типа (управления, информационных и т.д.).
Системность, системный подход, системное мышление про-
никли во все сферы деятельности. Системная ориентация ста-
новится исторической характеристикой современного научного
мышления и преобразовательной деятельности.
Новому мышлению необходимо учиться так же, как и всему
другому. Учиться мыслить системно — общественно осознанная
потребность. Формирование системного мышления — важней-
шая задача образования в современных условиях. В науке и об-
щественной практике уже происходит осмысление системности
мира в качестве особого его измерения и, соответственно, новая
ориентация способов организации познавательной и преобразо-
вательной деятельности. Овладение методологией познания и
преобразования любых систем особенно важно сегодня потому,
что НТР открыла эпоху новых сложных системообразующих
процессов во всех сферах общественной жизни: экономике, со-
циальных отношениях, науке, технике и технологиях, в ноосфе-
ре и др. С учетом этого и должны быть переориентированы це-
ли образования и способы обучения.
В гл. 1 указывалось, что существующая система обучения не
обеспечивает формирования теоретического мышления обучае-
мых в современных нормативах. Для глубинных преобразова-
60
ний, изменяющих тип обучения, механизм усвоения, требуется
фундаментальное научное обеспечение всей системы обучения,
и в первую очередь разработка целостной дидактической тео-
рии, ассимилирующей идеи системности, и научно-методи-
ческие разработки реализации ее принципов. Особое значение
приобретают комплексные, междисциплинарные и, прежде
всего, психолого-педагогические исследования, посвященные
проблемам обучения, и в частности проблеме формирования
теоретического мышления учащихся. Разработка модели обуче-
ния, формирующей у учащихся системное мышление, потребо-
вала обратиться к философской и науковедческой литературе,
освещающей проблемы системности, чтобы выяснить сущность
системного подхода как методологического направления совре-
менной науки; особенности теоретической деятельности, ориен-
тированной его методологическими установками; определить
реальность, выявляемую в ходе теоретической деятельности;
раскрыть содержание, формы и структуру производимых ею
знаний; сформулировать особенности научного мышления. Пе-
речисленные вопросы имеют важное методологическое значение
при разработке содержания обучения (в частности, системной
тогики построения учебного предмета), метода обучения как
способа организации усвоения знаний в форме теоретической
деятельности учащегося, для описания производимого ею про-
екта — системы знаний о предмете; для разработки норматив-
-ых характеристик формируемого мышления и проектирования
-:овых познавательных и преобразовательных возможностей, ко-
-эрые открывает системный способ мышления. Рассмотрим со-
держание главных категорий — «системный подход», «систем-
-ый анализ», «системные знания», «системное мышление», —
.оставляющих основной понятийный аппарат системного под-
.лда. выступающих методологическим инструментарием сис-
много анализа, и общую схему системного исследования объ-
ектов.
2.1. Системный подход и системный анализ
Системный подход (СП) — главное методологическое на-
правление современной науки, способ познания, определяемый
--осеологической установкой рассматривать «предмет как сис-
тму» и предполагающий соответствующую логику' исследова-
61
тельской программы (познавательные процедуры). Ключевым
моментом здесь является изучение объекта в его целостности.
Всякий «подход» рассматривает объект в определенной форме
всеобщего бытия. СП изучает форму бытия вещей в виде систем
разного уровня: макро, мезо, микро и разного качества
(физических, химических, биологических, экологических и т.д.).
Само понятие «система» отражает реальное бытие мира не как
хаоса или гомогенной материи, а в форме дискретных, упорядо-
ченных целостностей, «качественных узлов» (В.П. Кузьмин).
Системность — всеобщая форма объективной реальности. В
форме конкретных систем она и выступает объектом человече-
ской деятельности — познавательной и преобразовательной.
До середины XIX в. наука не обладала принципами, взгля-
дами, которые выражали бы идеи системности. Но уже с шести-
десятых годов возникают фундаментальные теории, несущие прин-
ципы системности (теория эволюционного развития Ч. Дарвина,
периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева,
неевклидова геометрия Лобачевского и Римана, теория относи-
тельности Эйнштейна, теория общественно-исторического раз-
вития Маркса и Энгельса и др.). Тогда они еще не были оформ-
лены как методологическое знание и функционировали в рам-
ках конкретно-научных теорий. В XX в., с развитием и даль-
нейшей дифференциацией научного знания, появляется тенден-
ция и его интегративного синтеза. Последняя возникает под
влиянием растущих потребностей и самой науки, в ходе созда-
ния фундаментальных теорий, выстраивающих более точную и
многомерную картину мира, и под влиянием растущих потреб-
ностей практического применения научных знаний: проектиро-
вания, конструирования, управления функционированием
сложных комплексов (энергетических, технических, производст-
венных и т.д.) в связи с необходимостью согласования множест-
ва параметров и учета многих детерминирующих факторов.
Развивающиеся междисциплинарные исследования и смежные
науки дают не просто многопредметное знание, в ходе их развития
происходит системный, интегративный синтез знаний об объекте,
его многомерности, формируется целостное представление о нем.
К середине XX в. идеи системности принимают форму обобщен-
ных принципов, выделяются из конкретно-научных теорий в об-
щенаучную методологию — системный подход.
Существенно меняется подход к познанию предмета. Если
прежде он описывался феноменологически и в синкретической,
62
нерасчлененной целостности, что давало лишь элементарное
знание, то СП дает направляющие ориентиры исследования,
нацеленного на выявление целостности и составляющих частей
предмета, закономерностей соединения частей в целое, их орга-
низацию в структуру, законы структуры и т.д. Прежде предмет
описывался сам по себе: все его качества, свойства объяснялись
непосредственно из него самого. Этот «предметоцентристский»
(В.П. Кузьмин) подход отчуждал объект, его свойства от связей и
взаимодействий с другими объектами. Взаимодействия рассматри-
вались как проявление «врожденных» свойств, изначально дан-
ных объекту, не имеющих отношения ни к их происхождению,
ни к их изменениям. Сам факт существования свойств, прису-
щих объекту, не требовал объяснения.
Системный подход исключает «самость» объекта, рассматри-
вает его включенным в систему с другими объектами, взаимо-
связанным и взаимодействующим с ними; изменяющим свои
свойства под влиянием воздействий взаимосвязанных с ним
объектов. Именно поэтому вещь, включенная в новую систему
связей, — другая вещь. Кроме того, сам объект, его собственная
“рирода, рассматриваются не синкретически, как эмпирически
ганная, нерасчлененная целостность, а как целостность систем-
-шя — внутренне расчлененная на составляющие ее части, обла-
сдюшие своими индивидуальными различиями.
СП рассматривает объект, его качественные, существенные
свойства опосредованно: в многопорядковой сущности, много-
мерно; расширяет детерминирующие его качества. Предмет рас-
сматривается в разных отношениях, «срезах», «измерениях», во
а-лтреннем движении, внутренних и внешних связях.
3 П. Кузьмин (17) выделяет четыре главные координаты его из-
мерения («модуса бытия»), первые три из которых составляют
•_ровневую картину». Первая координата — предмет, как каче-
венная единица предметного мира, сам выступает системой;
*-орая — предмет предстает как часть своей родо-вйдовой сис-
шмы: третья — он рассматривается на микроуровне, как подчи-
гоэшшзся закономерностям микросистем. Каждый из уровней,
заступая в своеобразии своей структуры, законов образования и
г^чкиионирования, открывает внутренние, «горизонтальные»
—ношения и связи его частей (элементов). Поуровневая карти-
ш в целом открывает межуровневые отношения элемент-
эшкистема. Неделимые на одном уровне и находящиеся в опре-
хгенных отношениях друг к другу элементы на последующем
63
уровне становятся делимыми — подсистемами со своей внут-
ренней структурой, которая раскрывает связь, лежащую за от-
ношением элементов предшествующего уровня. Таким образом,
то, что на одном уровне выступает как отношение, на следую-
щем — раскрывается как связь (24). В итоге межуровневые от-
ношения выступают как «вертикальные» связи объекта, как ге-
нетические ступени восхождения к его качественным свойствам,
порожденным многопорядковой сущностью. На каждом из
уровней предметом анализа выступают разные подсистемы, рас-
сматриваемые в целостности своего бытия, внутренней структу-
ры. порождающей целостные свойства и функцию, в статике и
динамике, в становлении и развитии.
Но есть еще одна четвертая координата — отношение пред-
мета-системы со средой, когда предмет рассматривается в сис-
теме внешних связей и взаимодействий. Вся жизнь и функцио-
нирование системы связаны со средой. Среда поставляет исход-
ные компоненты для будущей системы; под ее воздействиями
они превращаются из потенциальных в актуальные элементы,
образующие структурные образования возникающей системы.
Но система обязана среде не только своим возникновением, а и
своим последующим функционированием в ней. В отношениях
система-среда выделяются следующие три момента:
• формирование исходных компонентов как предпосылок
возникновения целого (потенциальных частей системы);
• связь между исходными компонентами, превращающая их
в части целого (актуальные части) — системы;
• функционирование части в целом — в структуре системы.
Целостность, находясь в зависимости от индивидуальных
свойств частей, в то же время определяет, чем они должны стать
для нее, какую функцию должны выполнять, какие свойства
должны иметь. «Целесообразные» части-элементы — результат
внутреннего развития целого, его продукт (1).
Таким образом, при СП предмет выступает многомерно в
единстве своих внутренних и внешних взаимодействий,
«горизонтальных» и «вертикальных» связей. Все четыре «модуса»
бытия объекта в виде систем и системный синтез разноаспект-
ного знания лежат в основе современной картины мира (17).
Вся материя существует в форме систем. Понятие «система» вы-
деляет любой ее «качественный узел», который привязывается к
конкретному объекту, как бы извлекаемому из множества дру-
гих явлений (систем). Понятие системы накладывает на него
64
методологическую «рамку», с помощью которой устанавливают-
ся специфические качества, мера, границы, сущность объекта.
Познание мира происходит по частям посредством выделения и
фиксации системы качественной определенности как предмета
исследования и с последующей интеграцией частей — разноас-
пектных знаний в интегративную картину знаний о нем. СП
задает единую гносеологическую установку на разных уровнях
познания: конкретно-научном, общенаучном, мировоззренче-
ском (миропонимания в целом).
СП непосредственно не производит конкретно-научных
знаний о предмете; он лишь направляет познавательную дея-
тельность, задает координаты многомерного построения знаний
.? предмете каждой науки. А вот предметные знания добываются
непосредственно методами конкретных наук, для которых СП
открывает новое «пространство» для выявления новых законо-
мерностей и детерминаций качественных систем, составляющих
предмет ее изучения. В процессе исследования этих систем раз-
бивается знание о мире — об особом его измерении — систем-
ности, структурах разного уровня, общих и специфических за-
конах строения и функционирования систем разного уровня, об
.словиях возникновения, становления и развития систем, о
роцессе их взаимопревращения и т.д. Таким образом, СП —
:сна из форм конкретной реализации в научном познании диа-
*ектико-материалистического метода.
Системный анализ (СА) — категория, выражающая систем-
ою ориентацию исследования конкретных объектов, реализа-
цию СП с учетом специфики изучаемых каждой конкретной
-^укой систем как объектов определенного качества, исполь-
юшая понятийный аппарат СП как методологические средства
ц-ализа.
Независимо от качественной определенности систем, иссле-
дование ведется по общей методологической схеме, но направ-
лено на выявление их специфических особенностей. Абстракт-
-ая познавательная схема СП превращается в способ изучения
секретного предмета, в способ получения посредством методов
данной науки конкретных знаний о нем (происхождение,
.“роение, специфика связей и взаимодействий, структура, зако-
tii функционирования и развития). Конкретные предметные
наяия выступают в единстве всеобщего (методологического) и
поденного (специфического) их выражения и производятся
дзумя группами средств: методологическими и конкретно-
-«т*?ванне системного СС
«—-’е-ия в обучении 03
научными. С их помощью и открывается новое познавательное
содержание объекта как предмета науки.
СА объектов предполагает (35):
• эмпирическое выделение предмета-системы из среды и
параметрическое его описание как целостности;
• «рассечение» целого на части, его составляющие, и выяв-
ление отношений между ними;
• исследование структуры системы — ее элементов, их
свойств и связей (структурных — системообразующих и
генетических — формирующих структуру);
• исследование цели системы и ее целесообразного функ-
ционирования;
• исследование развития системы.
Вся совокупность указанных процедур системного исследо-
вания в методологическом плане осуществляется посредством
понятийного аппарата СП. Он достаточно широк, и в нем вы-
деляются три группы понятий (28). Первая группа охватывает
понятия, которыми описывается строение системы; вторая - спе-
цифические свойства системы; третья — «поведение» системы.
В зависимости от задачи и исследуемого аспекта системы
используются те или иные понятия каждой группы. В нашем
случае для системного представления конкретной классической
науки в учебном предмете мы отобрали главные из них:
«система», «среда», «целостность», «сложность», «организация»,
«целое», «часть», «элементы», «структура», «уровни», «иерархия».
Система — базовое понятие системных исследований. Без
него предмет нельзя выделить из среды и вести затем его сис-
темный анализ. В.Н. Садовский (28) указывает на значительные
трудности общего определения системы. Одни из них связаны с
тем, что исследователи, имея дело с анализом разных типов сис-
тем и разными аспектами самого анализа, включают в опреде-
ление признаки, специфические для этих систем. Таких опреде-
лений существует более сорока; однако определения, которое
охватило бы все разнообразие систем, включающее всю полноту
признаков, пока нет. Исходя из главных и существенных при-
знаков, которые имеют место в каждом случае, В.Н. Садовский
дает следующее определение: «Системой мы будем называть
упорядоченное определенным образом множество элементов,
взаимосвязанных между собой и образующих некоторое целое
единство» (28, с.98).
Другие трудности определения системы связаны с разногла-
сиями относительно статуса универсальности этой категории
66
для обозначения объективной реальности. Одни признают за
ней выражение универсальной формы существования объектив-
ной реальности, всеобщую форму бытия, хотя и с разной мерой
упорядоченности, жесткости и непрерывности связи в системах
разного уровня развития. Хаос как антитеза системе — свиде-
тельство нераскрытое™ внутренней связи, взаимодействий в
совокупностях, кажущихся случайными сочетаниями, невыделен-
ность системы, еще не раскрытые ее закономерности. Другие по-
лагают, что система имеет место там, где есть высшая мера упо-
рядоченности, и потому различают объекты системные и несис-
темные. С первой точки зрения исследование «несистемных»
объектов — это поиск необходимой связи, имманентного воз-
никновения различий элементов, закономерностей образования
из них целостности. Закономерности связей и движущейся ма-
терии объективны и абсолютны; их познание возможно по их
проявлениям в системах. В мире нет хаоса, есть неоткрытые
системы и непознанные закономерности их превращений (3).
В одном ряду с понятием системы стоит понятие «среда». Одно
'ез другого теряет смысл, ибо исходный признак системы — ее
ограниченность, выделенность из среды. Среда — не аморфное,
-сорганизованное окружение системы. Это метасистема — со-
ьокупность условий, порождающих выделение системы, ее
рзнкцию, и участвующих в формировании ее внутренней струк-
~.ры как механизма автономного существования. Выделенность
:-'стемы из среды означает ограниченность части среды, спо-
собной к относительному автономному существованию благода-
ти сформированности собственной структуры; способной к от-
'еру процессов, идущих из среды, к противостоянию ее разру-
шительным воздействиям.
Выделившаяся система продолжает функционировать в сре-
:е. испытывая воздействия последней. Под влиянием этих воз-
действий происходят (в известных пределах) внутренние изме-
-ения выделившейся системы, сохраняющей относительно ус-
л'чивое равновесное состояние благодаря сформированному ме-
—-:изму адаптации. Отношения «система-среда» — универсальны.
• закрытая» система — абстракция, фактически все системы — от-
1Гытые. Никаких внутренних изменений, «самодвижения»,
саморазвития» системы без ее связей со средой не происходит.
2 разрушением этих связей распадается и сама система.
После выделения из среды системы приступают к анализу ее
.^темных свойств: сложности, организованности, целостности.
67
Сложность — понятие, которым, прежде всего, выражается
внутренняя дискретность объекта, его составленность из частей —
элементов. Элементы обладают некоторым множеством индиви-
дуальных свойств, благодаря которым они вступают в разные
отношения между собой, устанавливая разные связи, обуслов-
ливающие в свою очередь разные виды упорядоченности
(композицию, структуру), определяющие возможное разнообра-
зие состояний объекта. Понятие сложности не ограничивается
лишь одним признаком внутренней дискретности элементов и
их количеством; оно выражает и количественное и качественное
их разнообразие (13). Таким образом, сложность — свойство
интегративное, выражающее количественно-качественную опре-
деленность системы. Каждый объект — полисистемен: в разных
своих свойствах, связях и отношениях на разных уровнях и в
разных формах своего бытия он может быть предметом изуче-
ния разных наук. Каждая из наук, выделяя «качественный узел»
реальности предметом своего исследования, рассматривает каче-
ственно определенную систему и ее количественное измерение.
Наука в целом имеет дело с большим разнообразием по
сложности систем. Для определения этой сложности важно вы-
деление параметров интегративного свойства сложности, кото-
рыми она в каждом случае может быть охарактеризована (13).
Так, выделяют сложность по составу системы и ее организации.
Впервом случае имеют в виду сложность:
• субстратную — компоненты, подсистемы, уровни органи-
зации;
• параметрическую — свойства компонентов, интегральные
свойства, свойства связей и взаимоотношений между эле-
ментами;
• динамическую — состояния, стадии, фазы, этапы функцио-
нирования, поведения в среде, переходные состояния и
процессы.
Во в,тором — выделяются такие параметры, как мно-
гообразие связей и отношений между уровнями организации,
подсистемами одного уровня, элементами структуры. Многооб-
разие, отраженное законами композиции, в целом дает картину
большого разнообразия систем по сложности: структур статиче-
ского и динамического состояний; программ функционирова-
ния и поведения; структур и программ развития и т.д.
Выделяют три типа сложной (сверхсложной) системы. В от-
личие от простых, сложные системы — это системы:
• с «плохой организацией», «диффузные системы» (имеет
место действие многих разнородных факторов, большое
68
число переменных — элементов и их сочетаний), нет гра-
ниц действия разных переменных, функции не жестко
привязаны к структурам, множество относительно авто-
номных подсистем;
• с наличием иерархических уровней, внутренне сложного
функционирования;
• которые не могут быть математически точно описаны в
четкой алгоритмической или аналитической форме;
• целенаправленного поведения.
Сложность системы раскрывается через такое понятие, как
лемент. Элемент — часть системы как целостности, структур-
1дя ее единица. Элемент имеет индивидуальные свойства, необ-
одимые для его интеграции в структуру системы, в которую он
ходит не только исходными (выражающими себя в определен-
ных связях с другими элементами), но и вторичными свойства-
ми, приобретаемыми в результате изменений первичных свойств
:од влиянием «коллективных» форм жизни — в структуре. Та-
зт.м образом, элемент — это количественная и качественная
диница системы (структуры), т.е. количественно-качественная
диница. Структура, выражающая целостность системы, пред-
полагает определенный набор и композицию таких количест-
венно-качественных единиц с индивидуальными свойствами.
Система, ее структура предполагают внутреннее количественно-
лчественное разнообразие составляющих элементов. Специ-
фичность, разнообразие элементов — условие существования
амой системы. Индивидуальные свойства элементов, их разно-
юразие возникают закономерно; они порождаются внутренним
отношением системы, ее целостностью и функцией.
Как организованная целостность, как устойчивое образова-
тме система формируется разнообразием элементов с фиксиро-
ванными индивидуальными свойствами. Элементы определяют-
я принципом их соответствия и необходимости для образова-
ля структурных связей внутри системы, образования из них
истемной целостности. Принадлежность элемента к данной
истеме определяется: индивидуальностью свойств, необходи-
мых для существования в данной структуре, способностью к ин-
:грации (образованию структурных связей), неделимостью в
амках данной структуры (24). Однако если мы захотим узнать
роисхождение элемента, механизм вхождения в данную струк-
«ру, то познание устремится на другой уровень анализа, где
69
потребуется его «рассечение», выделение и исследование уже
его структуры и элементов.
Из исходной системы, бывшей предметом анализа на преды-
дущем уровне, вычленяется подсистема с другой структурой.
Неделимость «привязывает» элемент к определенному уровню
структур. Реальный объект имеет «лестницу» генетически пре-
емственных уровней структур и, таким образом, состоит из
множества разнокачественных (разноуровневых) элементов. Ка-
ждый уровень своей структурой вносит свой вклад в детермина-
цию качественных свойств объекта.
«Уровневая картина» объекта с межуровневыми отношения-
ми «элемент-подсистема» открывает генетические связи, порож-
дающие усложнение объекта и его развитие. Поиск «элементов
мира» — конечных неделимых частиц, составляющих фундамент
материального мира, — одна из движущих сил научной мысли,
стремящейся проникнуть в тайны мироздания. На этом пути
исчезают прежние границы неделимости. Обнаруженные новые
элементы и структуры становятся значительными научными от-
крытиями. Движение по «уровням» выявляет закономерности
превращения одних структур в другие, открывает общую линию
усложнения и развития систем.
Понятие организация системы раскрывается через понятия
«упорядоченности», «отношения», «связи», «структуры». В опре-
делениях понятия «организация» существуют две точки зрения.
Одна — разводит понятия «организация» и «система», считая
первое более широким: всякая система есть организация, но не
всякая организация есть система. Организация есть разнообра-
зие отношений и взаимосвязей элементов во множестве
(А.Д. Урсул). Другая — рассматривает организацию только в од-
ном отношении — заданном системой (В.Н. Аверьянов). С этой
точки зрения все системы организованы, но в разной мере; сис-
тема может находиться в организованном или дезорганизован-
ном состоянии. Однако дезорганизация здесь — определенная
форма организации, с иной мерой упорядоченности. Становя-
щаяся, ставшая (достигшая зрелости), разрушающаяся
(превращающаяся в другую) системы обладают разной мерой
упорядоченности. Высшей степенью организации обладают це-
лостные системы, достигшие зрелости — устойчивой связи меж-
ду элементами, их полного самопроявления в рамках данной
формы движения. Элементы развитой системы могут быть более
высоко организованы, чем сама система, в которую они вклю-
70
чены. Организация представляет собой процесс, направленный
не только на самосохранение, но и на развитие системы, т.е.
этражает такую связь, которая подчиняет элементы, их движе-
ние единой цели — сохранению системы при ее преобразовани-
ях в процессе развития, преемственного перехода от низшего к
высшему этапу развития. Чем выше этап, тем более организо-
ванна система (3).
Организация системы, прежде всего, выражает себя отноше-
нием элементов: фиксированностью различий в элементах, ин-
дивидуальностью их свойств, соответствием элементов друг
другу, постоянством их свойств. Объект обладает множеством
-войств и разными свойствами может входить в разные систе-
мы, но в данную систему он входит лишь некоторыми из них —
Фиксированными и полагающими определенные свойства дру-
гих элементов. Фиксированное постоянство индивидуальных
дэойств элементов, характерное для данной системы, и выража-
гг их отношения. Это и есть отношение системы, представляю-
щее ее статический аспект.
За отношением системы лежит связь элементов. На более
дубинном уровне за статикой открывается динамика: их взаи-
модействие, внутреннее движение. В результате внутреннего
движения возникает взаимозависимое изменение свойств эле-
ментов. Таким образом, через связь проявляется единство ста-
-хческого и динамического аспектов системы, взаимозависимое
г- ществование элементов в любых состояниях системы. В самом
хшем значении связь выражает зависимое возникновение, ста-
^саление, существование и изменение одного элемента от дру-
—со. Она имеет место там, где, во-первых, нет однородности
-'ементов (их разнообразие порождает и разнообразие связей);
ю-вторых, присутствуют те или иные процессы, или формы
движения (тип взаимодействий). При анализе закономерностей
жтемы выделяют процессы:
• формирующие ту или иную структуру системы или вза-
имное превращение структур — генетические связи;
• внутренние взаимодействия (внутренние процессы) в
сложившейся структуре — структурные связи.
Есть еще один тип связей, опосредующий закономерности
емы. — связи системы со средой. Этот тип связи — непре-
«гнное условие всего жизненного цикла системы: от рождения
«деления из среды) до разрушения — превращения в другую
систему. Становление, зрелые формы существования, автоном-
71
ность системы связаны с избирательным отношением к процес-
сам, идущим от среды. Нет как абсолютно «закрытых», так и
абсолютно «открытых» систем. Система «закрыта»,
«изолирована» в той мере, в какой она должна отличаться от
среды и поддерживать свою автономию — без этого она не мог-
ла бы выделиться из среды. Однако система имеет и известную
открытость — среда влияет не только на формирование внут-
ренней структуры, но и на устойчивость связей.
Итак, связь — определяющая черта организации. Благодаря
связям в системе устанавливаются координационные и субор-
динационные отношения между элементами — упорядоченность
их: расположения относительно друг друга; функций и энерге-
тики, воздействий друг на друга; соподчиненность и т.д. С упо-
рядочением связей элементы обретают тенденцию к интеграции,
«коллективному» способу своего существования в форме орга-
низованной целостности — структуры системы. Таким образом,
организация есть способ существования элементов в системе, а
равно и самой системы как целостности.
В мире все взаимосвязано. Мир есть царство порядка, систе-
ма систем. Единицей, представляющей этот порядок, выступает
качественно определенная система. Вот почему системное позна-
ние объектов — не только способ познания мира по частям, но и
метод познания мироустройства в целом. Познание закономер-
ностей системы проходит в следующей последовательности:
• исследование предпосылок возникновения различий в
вещах, их индивидуальных свойств;
• выделение отношений и раскрытие связей между ними;
• раскрытие типа их взаимодействий, формы движения и
возникающих изменений;
• анализ их устойчивого динамического сосуществования в
образуемых целостностях — структуре системы данного
качества, границ этой устойчивости и ее форм;
• исследование возникающих за этими границами измене-
ний — процесса превращения системы в другую с новой
структурой и законами существования (13).
Понятие структуры соотносится с понятием системы.
Структура — форма организации системы как целостности.
Целое состоит из частей, система как целостность — из частей-
элементов; система есть совокупность взаимосвязанных элемен-
тов. Понятие структуры отражает природу системообразующего
фактора — объединения элементов в целостность как систему с
новым качеством.
72
Однако понятие «структура» трактуется по-разному. Одна
точка зрения под структурой понимает закон, способ связи
(отношений) элементов, в то время как сами элементы (их
свойства и значение для отношений и связей между ними) не
включаются в содержательный анализ структуры (30). Другая
точка зрения не ограничивает понятие структуры только связя-
ми, включая в него и элементы с их свойствами, определяющи-
ми способность к связям; это делает понятие структуры более
полным и содержательным (2; 3; 24). С данной точки зрения
законы отношений, связей в системе определяются, с одной
стороны, исходными, «природными» свойствами компонентов,
из которых строится система, с другой — их вторичными изме-
нениями, возникающие под влиянием связей между ними при
интеграции в целостное образование, принимающее форму
структуры. Указанные вторичные изменения исходных свойств
> сшивают интеграционную способность элементов, их консо-
лидацию, распределение функций, формируют структурную
связь, укрепляют ее, образуют структуру как носительницу каче-
—ва системы. Подобная связь возникает тогда и постольку, ко-
—з происходит превращение исходных компонентов в функ-
ционально «целесообразные» части — элементы возникшей сис-
тчы (1). Изменения, наступающие под влиянием этой связи,
•vcjot определенную направленность, выражаемую принципами
со’-олнительного и функционального соответствия (21), рабо-
':сщими на укрепление системы; они есть свидетельство пре-
хчзазований внутренних состояний элементов — как пере-
.-ройка их структур для максимально возможного соответствия
гг.т другу в общем интеграционном процессе, как способ суще-
адвать «вместе», как единое целое.
Цель системы — самосохранение и развитие. Поэтому систе-
» «х>разующими факторами являются многообразные внешние
т внутренние факторы, реализующие цель (3). Внешние факто-
гь’. способствуя образованию системы, остаются чуждыми для
'тчентов системы, они не обусловливают формирования
гч?иств элементов, выражающих внутреннюю необходимость к
соединению. Внутренние факторы, напротив, порождают не-
судимость объединения, соподчинения элементов в рамках
.-••дествования целостного структурного образования. Именно
факторы участвуют в формировании свойств, посредством
f —дрых элементы «притягиваются» друг к другу, дополняют
37-’ трута. образуют связи и взаимодействия, реализующие цель
ц*—емЕи. К внутренним системообразующим факторам относят:
73
• фактор природного качества элементов — их «подобие»
(сходство и различие), скопление элементов одного вида,
но с индивидуальными различиями, что способствует
противостоянию разрушительным воздействиям среды;
• фактор «индукции» — способность элементов «достраивать»
систему до завершенности — целостности, объединяющей
разное в едином;
• фактор функциональной зависимости;
• фактор обмена (веществом, энергией, информацией) и
другие.
Помимо естественных факторов структурообразования важ-
ны и искусственные факторы, возникающие в результате воз-
действий человеческой деятельности (они могут быть как сози-
дающими, так и разрушающими структуру). Все внутренние
системообразующие факторы, будучи как бы «составляющими»
структурной связи, вместе с тем порождаются ею. В структур-
ном образовании элементы реализуют все свои потенциальные
возможности в рамках данной формы движения, присущей сис-
теме определенного качества. Таким образом, структура высту-
пает не только системообразующим, но и системосохраняющим
фактором, а поэтому рассматривается как инвариантный аспект
системы (24).
Структура несет принципы сохранения качественной опре-
деленности системы как в процессе ее развития, так и при раз-
личных условиях функционирования в развитой форме. Связи
становятся структурными, если движение, лежащее в их основе,
приобретает устойчивый характер. Именно в силу этого связи
элементов предстают как инварианты внутреннего движения
системы. Система приобретает определенную структуру в ре-
зультате возникновения в ней элементов, сохраняющих не толь-
ко количественный состав, но и качественное «подобие» (что
предполагает их рассмотрение как неделимых в рамках данной
структуры); способность образовывать устойчивую структурную
связь. Именно целостность структуры является условием устой-
чивости системы. Исследовать закономерности системы — зна-
чит выявить условия ее возникновения и становления, законы
устойчивости, которые действуют в ней как в сложившейся,
развитой системе (законы сохранения целостности структуры и
функции системы). Целостность как системное свойство объек-
та нельзя рассматривать без целостности его структуры как сис-
темы определенного качества.
74
Целостность — одно из системных свойств объекта, выра-
жающее форму существования системы. Уже само понятие сис-
темы включает в себя признак целостности. Быть целым — зна-
чит иметь необходимый для своего существования набор частей.
Целостность — свойство, присущее зрелой системе, достигшей
завершенности, когда процессы, характеризующие восходящую
и нисходящую стадии развития, находятся в относительном
равновесии (3). За понятием целостности стоит свойство частей
к интеграции, объединению, к совместному существованию как
целого, связанного общим законом существования. Целостность
есть форма предметно-объектного существования всякой мате-
рии. а интегральное качество, которое каждый вид материи
риобретает, выражая форму движения, является содержанием
целостности.
Изучение предмета как целостности приводит к исследова-
-ию феноменов интеграции его частей; законов и механизмов
образования из них целого; его устойчивости, подвижного равно-
весия, т.е. законов сохранения системы. Это предполагает рас-
смотрение диалектики отношения части и целого. Systema (греч.) —
*:>лный, целый, связанный глубоким, сущностным единством
.-«?ъект с «положенным» ему составом необходимых частей. Ин-
грация — системообразующий фактор. Без интеграции нельзя
с'ъяснить целостность, а без целостности нет системы, есть сум-
Целое — больше суммы; оно дает прирост качества, является
-кителем возникшего нового качества, отличного от качества
. ставляющих его частей. Целостность — интегративный резуль-
". эффект их совместного существования.
Рассмотрение процесса образования целостности привело к
* делению следующих трех моментов (1):
первый — выделение и исследование исходных ком-
«шкитов (потенциальных частей) того субстрата, который явля-
г~:я необходимой предпосылкой для образования целого;
второй — становление актуальных частей, их возник-
-эвение из исходных компонентов системы (в результате связи
«жду ними и приобретения каждым определенных функций);
~ р е т и й — формирование целого, содержащего в сво-
-'« составе взаимосвязанные части (элементы).
Таким образом, начальным моментом образования целого
&’_?ются не элементы, а исходные компоненты. Части-
-.•еченты — это уже результат внутреннего развития целого:
г-гкния, выполняемая целым, формирует свои части с их ин-
75
теграционными способностями и специфическими функциями
Не всякая совокупность частей образует целое. Последнее ха-
рактеризуется определенным составом частей (элементов) к
специфическими связями между ними. Для возникновения этих
связей элементы сочетаются на основе внутреннего соответст-
вия, т.е. как имеющие определенные возможности для образо-
вания связи. Только при наличии строго определенных компо-
нентов, избирательно между собой взаимодействующих, форми-
руются части — вступающие в связь элементы, образующие но-
вое качество. Часть и целое — качественно различные объекты
(часть — одна форма материи, целое — другая), имеющие гене-
тическую связь: одна форма материи (целое) образуется из дру-
гой формы (частей). Однако образование новой формы не сво-
дится к количественному усложнению, здесь имеет место пере-
ход одного качества в другое — «качественное пересечение» (1).
Новое качество содержит в себе прежнее качество, но в
«снятом» виде, т.е. преобразованной, измененной форме. Отно-
шения одного качества и другого — диалектичны: выражаю!
разнонаправленность процессов их взаимопереходов от части к
целому и от целого к части.
Как уже отмечалось, функция системы — самосохранение
себя как целостности, поддержание устойчивости структуры.
Механизм устойчивости, равновесного состояния системы реа-
лизуется в компенсаторных связях, через их регуляторную
функцию (1). Дело в том, что система как целостность имев!
два рода параметров: постоянные (стабильные) и переменные.
Параметры — это величины, характеризующие некоторые суще-
ственные свойства или состояния системы и элементов. Они
могут принимать разные значения. Амплитуда колебаний ста-
бильных и переменных параметров различна. Стабильные пара-
метры находятся в границах незначительных отклонений, в тс
время как переменные подвержены значительным колебаниям,
но в строго определенных пределах, выход за эти пределы ведет
к разрушению системы. Кроме того, стабильные параметры, от-
клонившись, затем возвращаются к норме; отклонения пере-
менных параметров могут принимать разные значения, и могут
не вернуться к исходным величинам. Их изменчивость — и есть
их норма.
Между стабильными и переменными параметрами существу-
ет компенсаторная связь. Изменчивость переменных параметров
есть условие поддержания постоянных значений стабильных
76
параметров. Отклонения в стабильных параметрах «активи-
зируют» переменные параметры, вызывая компенсаторные пе-
рестройки в системе, выравнивающие показатели постоянных
параметров. Целостность системы достигается сохранением ее
структуры. По различным причинам в системе могут происхо-
дить те или иные изменения некоторых ее элементов
(параметров) без изменения структуры, т.е. система будет оста-
ваться целостной. Таким образом, внутренние изменения в эле-
ментах (в определенных границах) не изменяют структуры сис-
темы. Последняя является инвариантной по отношению к внут-
ренним преобразованиям своих составляющих. Структура выра-
жает единство постоянного и изменчивого. Динамичность
структуры есть условие сохранения системы, при условии, что
изменения ее элементов — избирательны, т.е. какими бы ни
были изменения, они направлены на согласование функций и
соответствующие перестройки структур элементов, обеспечи-
вающих устойчивость обшей структуры, сохраняющей целост-
ность системы.
Все изменения происходят в определенных границах, что
предполагает их регулятивность. Основа регулятивного меха-
низма — активность системы, присущая не только органиче-
:ким системам (только у систем неорганической природы она
мест другой характер). Активность есть способность системы
защитить себя от вредоносных воздействий среды, противосто-
го ее разрушительным влияниям, т.е. избирательно относиться
< процессам, происходящим вовне. Активность принимает фор-
v. внутренних перестроек и изменений поведения системы в
_елях сохранения своей целостности. Отношения и связи сис-
*;мы со средой возникают не непосредственно; они опосреду-
ется активностью, компенсаторными перестройками регулятив-
-сто механизма, обеспечивающими избирательность системы к
процессам среды. По способности системы сохранять сущест-
венные параметры стабильными, по степени активности ком-
пенсаторных механизмов можно судить о различных типах це-
чхтности систем, об уровнях их организации. С переходом от
-еживой природы к живой, а в живой природе к социальным
зсрмам активность компенсаторных механизмов усиливается.
С точки зрения отношения части и целого структура есть та-
ия связь частей, при которой соотношение между устойчиво-
го» одних и изменчивостью других частей контролируется не-
слторыми постоянными (инвариантными) величинами.
77
Системный подход — важнейшее методологическое направ-
ление современной науки. Использование его категориального
аппарата как методологического инструментария для исследова-
ния специфических объектов, составляющих предмет конкрет-
ных наук, открывает широкое поле для выявления новых зако-
номерностей многообразного мира. Большое значение он имеет
и для интеграции научного знания, накопленного разными нау-
ками, в целостное многомерное представление об объекте и ми-
ре в целом. Особое значение СП приобретает в современных
условиях, когда предметом деятельности становятся полисис-
темные объекты большой сложности (проектирование, конст-
руирование, управление).
2.2. Системное знание
Системное знание (СЗ) — антитеза элементно-суммативной
совокупности знаний; взаимосвязанная в целостность совокуп-
ность предметного знания, обладающего определенной структу-
рой. Целостность образуют дифференциальные знания, органи-
зованные в структуру методологической установкой системного
подхода. СЗ — концептуальная система, фиксирующая, описы-
вающая реальность системного бытия предмета, отражающая
его многомерную картину, когда каждый компонент знания
связан с другими, и как совокупное знание создает ту полноту
его описания, в котором он предстает как целостный системный
предмет. Системный подход — не только методологическое
средство, направляющее исследование, определяющее характер
познавательных процедур, но и средство, определяющее произ-
водимую при этом концептуальную систему (элементы знаний,
их содержание, структура). В равной мере СП является и сред-
ством выбора из всей совокупности наличных знаний тех фраг-
ментов, которые синтезируются в концептуальную систему, со-
ставляющую теоретическую основу решаемой задачи или про-
блемы: каков должен быть предмет и какова должна быть дея-
тельность его проектирования.
Многомерное бытие предмета (см. 4 модуса) — источник
многоаспектного знания о нем (17). Каждый модус его бытия
отражается системой знаний, включающей знание о:
• целостности, в которой он выступает как «предмет» ана-
лиза на том или ином уровне (в многоуровневой картине)
78
в составе частей, их структуре как основании системы,
параметрах, характеризующих их целостность;
• отношениях, связях, взаимодействиях (внешних и внут-
ренних, типе взаимодействий и характере возникающих
изменений);
• процессуальных формах системы: развитии, функциони-
ровании, динамике состояний (17).
Каждая наука предметом своего изучения имеет качественно
определенные системы (физические, химические, биологиче-
ские, социальные и т.д.). Любая из них к настоящему времени
накопила большое количество знаний о своем предмете, и рост
их продолжается; некоторые знания имеют тенденцию к обо-
соблению в специальные области с собственным предметом ис-
следования, что еще более усиливает тенденцию к дифферен-
циации и автономизации отдельных их блоков. Возникает си-
туация, затрудняющая изучение сложности вещей в единстве с
их целостностью, с одной стороны, и практическое использова-
ние научных знаний — с другой. Дифференциация знаний не
может разрастаться беспредельно без возникновения параллель-
ной тенденции к интеграции в концептуальные системы по-
средством их системного синтеза. Последний необходим не ради
формального «порядка» и систематизации, а ради встающих пе-
эед наукой новых задач — более глубокого изучения сложности,
расширения детерминирующих основ предмета; более глубокого
объяснения законов бытия и происхождения разнокачественных
свойств предмета. Именно системное знание, синтезируя разные
его аспекты в единое целостное многомерное представление о
редмете с его «специфическими» и «неспецифическими» детер-
минантами расширяет возможность прогнозирования изменений
состояний предмета в разных условиях: при естественном ходе
событий и при вмешательстве человеческой деятельности.
Теоретическая деятельность имеет дело с идеализированным
-редметом. Абстрагируя отдельное качество-свойство, тот или
>-ой тип связей и взаимодействий, любой другой познаватель-
ный аспект объекта и делая его предметом специального иссле-
дования, она производит соответствующее «аспектное» знание
.’"I. Практическая деятельность имеет дело с реальным объек-
--CAI—носителем множества свойств, связей и отношений. Его
целенаправленное преобразование должно быть ориентировано,
не суммативным, разрозненным, не связанным знанием, а ин-
'егрированным в целостность, концептуальную систему, отра-
79
жающую суть нового, сложного «предмета». Дело в том, что ре-
альный объект — «многопредметен», полисистемен, существует
во множестве структур и связей как относительно автономное
образование. Вмешиваясь в преобразование одной из структур,
изменяя ее сообразно нашим целям, мы изменяем также и
другие структуры объекта. Нарушая сложившуюся систему де-
терминирующих факторов, связи между «неспецифическими» и
«специфическими» детерминантами, мы создаем новую систему,
часто с нежелательными свойствами — получаем побочный,
«непредсказуемый» результат нашей деятельности. Непродуман-
ная деятельность враждебна человеку. И тем не менее по неве-
жеству она имеет место до сих пор (23).
Современный уровень научно-технического прогресса связан
не только с накоплением наукой все новых знаний, но и с дру-
гим способом их усвоения и использования. И овладение зна-
ниями, и их практическое использование сегодня невозможны
без их организации в концептуальные системы, без их систем-
ного синтеза, интеграции в целостность как теоретическую ос-
нову деятельности. Усложнение объектов, которые становятся
предметом проектирования, конструирования, производства,
управления их функционированием, требует новой структуры
знаний, другого масштаба и способа их интеграции, могущей
стать отражением структуры «большой системы», состоящей из
многих объектов-подсистем со множеством согласующихся па-
раметров, «специфических» и «неспецифических» детерминант.
Проблемы экологии, освоения космоса, использования новых
видов энергии, разработки новой техники и технологий, лече-
ния и профилактики заболеваний, проблемы образования и
обучения в условиях информационного взрыва требуют нового
способа ориентировки в мире знаний — их системного синтеза.
Последний — есть условие их использования для решения лю-
бой из перечисленных задач.
Системный синтез знаний осуществляется не по принципу
суммирования дифференцированных «нужных» знаний, а по
законам построения концептуальных систем, отражающих раз-
нодетерминированные процессы, имеющие место в сложных,
полисистемных объектах с субординацией детерминант, обеспе-
чивающих их целостность, учитывающих законы их реального
бытия и функционирования. В системном синтезе знаний мож-
но выделить два уровня: синтез «аспектного знания» и «синтез
расширяющегося знания» (17).
80
В первом случае синтезу подлежат «аспектные зна-
ния», отражающие какой-либо отдельный аспект объекта — от-
дельное свойство, качество: его происхождение, проявления,
специфические характеристики, т.е. знания, позволяющие ви-
деть объект с какой-либо одной стороны, одномерно.
Во втором случае системный синтез знания расширя-
ет представления об объекте, выходит за рамки одноплоскост-
ного, «аспектного» видения. Системообразующим фактором но-
вой концептуальной системы является уже новый «предмет»
большие системы), который раскрывается многомерно — в несколь-
ких плоскостях: в координатах разноаспектного ‘«пространства»,
многосторонне, глубже, богаче. Происходит расширение знаний
?б объекте — его происхождении, об основах его бытия и де-
-ерминантах его многокачественности. Именно на этом пути
“роисходит не только его все углубляющееся познание, но и
интеграция уже имеющегося знания в концептуальные системы
: новыми связями и структурой. Сегодня системный синтез
ганий — не только теоретическая основа практической дея-
-ельности, все усложняющегося преобразования мира, но и спо-
:>?б построения научным мышлением все более точной и пол-
ной картины многообразного мира. Единой науки как целост-
-го организма пока нет, как нет и интегративного знания о
мире. Наука существует в форме отдельных частных наук, выде-
>зших свой предмет исследования по онтологическому крите-
рию — специфической природе изучаемых объектов
физических, химических, биологических, социальных и т.д.), а
-с по гносеологической общности способа их рассмотрения и
тсзнания. Интенсивная методологизация науки второй полови-
XX в., появление разных методологических направлений с
ггановкой рассмотрения разных объектов в едином ракурсе
- хюждает новый принцип дифференциации научного знания —
тс гносеологическому основанию. Рождаются новые области
знания, по своему характеру междисциплинарные: системный
ь-ализ. теория информации, теория управления, развивается
«тематическое моделирование и т.д. Каждая из новых научных
тжииплин, имея свой предмет исследования, свою проблему и
^явленные законы, углубляет дифференциацию знания.
Но дифференциация научного знания (по любому признаку) —
;лна сторона развивающегося знания, другая — это процесс его
еграции. Интеграционные процессы все более усиливаются.
» тпособствуют этому не только внутренние тенденции развития
81
науки, но и глобальный характер практических задач, вставших
перед человечеством, перешагнувшим в новое тысячелетие. И
здесь особая роль принадлежит методологии системных иссле-
дований, системному анализу, системному мышлению.
2.3. Системный стиль мышления
Научное мышление — категория историческая; каждой кон-
кретно-исторической эпохе присущ свой стиль мышления. В его
характеристиках отражаются реалии исторического этапа жизни
людей, развития культуры, происходящие изменения в характе-
ре решаемых практических и познавательных задач, в техноло-
гиях материального и духовного производства и самой человече-
ской деятельности: в функциях, содержании, средствах и спосо-
бах. Все сферы человеческой жизнедеятельности получают от-
ражение в разных формах общественного сознания (философия,
идеология, наука, искусство, право, мораль и т.д.), оказывая
влияние на общий способ мышления. Последний, выражаясь
словами Гегеля, есть эпоха, схваченная в мыслях.
Важнейшая компонента в структуре сознания человека —
самосознание как отражение не только внешнего мира (и себя в
нем) в форме знаний, но и процесса его познания — производ-
ства деятельностью знания и его функционирования в мышле-
нии, т.е. отражение того, говоря словами Аристотеля, «как ум
мыслит себя», «каково мышление его есть мышление о мышле-
нии». Здесь речь идет не о знаниях о вещах, их объективном
содержании, а о знаниях о деятельности, которая производит
знания и использует их в форме мышления. Отражение в созна-
нии этого процесса в форме знаний о мыслительной деятельно-
сти, ее основаниях называют рефлексией.
Рефлексивные процессы позволяют осуществлять сознатель-
ный контроль над процессом своего мышления, придавать ему
определенную направленность, соответствующую задаче ориен-
тацию, производить необходимую коррекцию. Рефлексивные
процессы составляют основы механизма направленного форми-
рования и саморегуляции мыслительной деятельности.
Формой самосознания в науке как коллективного разума яв-
ляется методология научного познания, специальные исследо-
вания, посвященные анализу методологических подходов в нау-
82
ке. Методологический подход в науке — это точка зрения, с ко-
торой рассматривается объект изучения, способ определения
предмета, понятия, принципы, (Определяющие общую стратегию
исследования (35). Каждый исторически значимый этап в раз-
витии научного познания характеризуется своеобразием науч-
ного мышления, приобретающего общие «стилевые» характери-
стики. Главное свое выражение они получают в постановке ис-
следовательских задач, их особенностях и способах исследова-
ния. Методы исследования, — как отмечает Ю.В. Сачков (29), —
есть самый революционный аспект науки, ее наиболее действи-
тельный и значимый результат. Вопросы о методах исследова-
ния составляют сердцевину представлений о стилях мышления.
Определение последних базируется на анализе средств и форм
познания, которые разрабатываются в ходе развития научного
познания. Любая научная теория является не только отражени-
ем действительности, но и методом построения знания о ней.
Последний образует те способы и образы действий, в основе
которых лежит применение некоторой теории. Другими слова-
ми. научный метод — есть теория в действии (29).
Методологическая ориентация научного мышления опреде-
ляет не только характер познавательной деятельности, но и ее
результаты. Она устраняет стихийность познавательного процес-
са. вносит упорядоченность, регламентированность, программи-
рование познавательных процедур, увеличивает степень прогно-
зирования результатов, изменяет способ выражения и структуру
1 полученных знаний. В вопросах детерминации познавательной
I деятельности, ее творческого начала акценты переносятся с
субъективных факторов («интуиция», «творческий дар»,
«откровение» ученого) на объективную природу процесса по-
знания и творчества.
В современной науке возникло множество всеобщих спосо-
бов рассмотрения, подходов, ракурсов видения объектов любой
sasxn: кибернетический, информационный, структурный,
функциональный, вероятностный, системный и др. Каждый из
ехх разрабатывает свой понятийный аппарат не только как
средство описания открываемой новой реальности, но и как
средство познавательного движения в ней. Эти понятия очерчи-
вают поле поиска и характер закономерностей изучаемой фор-
мы бытия. Приобретая статус общенаучных, междисшшлинар-
вых категорий, они становятся мощными средствами научного
мышления, отражающего объект всесторонне, диалектически.
83
одновременно существующего в разных формах всеобщего бы-
тия. Каждый подход, способ рассмотрения, задавая определен-
ную познавательную установку, определяет логику исследова-
тельской программы, характер познавательных процедур и их
структуру, форму выражения и способ организации знаний в
концептуальную систему.
На современном этапе развития науки ведущим методологи-
ческим направлением становится системный подход. Системная
ориентация научного исследования как устойчивая всеобщая
форма познавательного процесса приобретает характер «стиля
мышления», несущего исторические нормативы теоретического
мышления эпохи НТР. Придя на смену аналитическому стилю
классической науки и синтетическому — в неклассической нау-
ке, системный стиль современной науки является не простым
соединением анализа и синтеза, он есть новый этап в развитии
научного мышления, содержащий предыдущие стили в
«снятом», преобразованном виде. Это — новый этап в развитии
самой науки, переход к новому видению мира, во всем его бо-
гатстве, во всей его многомерности. Системный способ мышле-
ния не только аккумулирует прежние стили мышления в преоб-
разованном виде, но и выступает интегратором разнообразных
методологий, способов и методов познавательной деятельности
в единый системный процесс междисциплинарного исследова-
ния. В конкретном исследовании синтетический, междисципли-
нарный характер системного мышления не только интегрирует
знания разных наук о данном объекте, но выражает
«межметодологический уровень» мышления (23). Дело в том,
что при исторической смене традиционных стилевых установок,
как отмечает И.Б. Новик (23), имело место их противопоставле-
ние друг другу, их альтернативность, что характерно для анти-
номического мышления, выражающего свой подход формулой
«или-или». Одно исключает другое. Системное мышление ори-
ентировано другой формулой «и-и»: как то, так и другое. Уста-
новка системного мышления выражает его направленность на
интегративный синтез знаний, отражающих разные стороны,
аспекты объекта; на представления целостности, многомерности
бытия, т.е. «всесторонний охват». Формула «и-и» выражает не
эклектику, а диалектику мышления, отражающую диалектику
бытия вещей. Системно-интегральный стиль мышления рас-
сматривает другие стили не как взаимоисключающие, а как до-
полняющие друг друга, как объединенные в новом методологи-
84
ческом синтезе, не отрицая при этом их права на самостоятель-
ное существование и важности получаемой ими разнородной
информации.
Системное мышление — конкретное выражение диалектиче-
ского метода в науке. Здесь важно выделить два момента. Пер-
вый связан с пониманием системной природы вещей. Каждая
вещь рассматривается в некоторой системе взаимодействий,
преемственно связанных явлений, в их совокупности, состав-
ляющей организованное целое. Законы ее бытия рассматрива-
ются как выражение всей системы взаимодействий. Подобное
рассмотрение диалектики вещей, выражая общие особенности
теоретического мышления, свидетельствует о том, что и само
эно системно. Второй момент связан с пониманием развития
<ак борьбы противоположностей. Как отмечает И.Б. Новик, в
-рактовке взаимодействий противоположностей имеют место две
крайности. Одна выражает поляризм противоположностей — та-
кое их разведение по полюсам, при котором между ними уже
-ет борьбы. Другая — антиномизм, — т.е. настолько значитель-
-?ю между ними враждебность, что уже выражение противоре-
чий исключает возможность их разрешения. Системное мышле-
ние выделяет здесь момент, в котором возможно разрешение
противоречия, усматривая между противоположностями проме-
жуточный компонент — взаимное превращение противополож-
-остей, стирающее их исходные противоречия и рождающее
-ечто новое (которое обладает внутренними противоположно-
стями, находящимися еще не в стадии борьбы, а сосуществова-
- ая), более жизнеспособное и потому прогрессивное.
Стиль мышления представляет собой систему, состоящую из
•' .цей методологической установки и конкретных особенностей
* 'Навательного процесса данного исторического этапа. Так,
. -темный стиль научного мышления имеет ряд исторически
доактерных черт, отличающих его от стиля мышления класси-
ческой науки. Выделяют следующие его особенности.
Системный стиль мышления не следует традиции классиче-
.<£1» науки экстраполировать методологию лидирующей в дан-
• »и период научной дисциплины на все остальные (как это
•хело место, например, в XVII—XIX вв., когда закономерности
«еханики экстраполировались на химию, биологию, психоло-
тю. социологию и т.д.). Системное мышление в принципе
•елдисциплинарно; оно выступает общенаучной методологией.
»_*орая опирается не на законы отдельной науки, а на общий
85
теоретический фундамент материалистической диалектики. Об
щая методологическая установка системного мышления — рас
сматривать объекты любой науки с единой точки зрения в од
ной из всеобщих форм их бытия: в форме систем как целостно-
стей в единстве с внутренней сложностью и организованностьк
частей.
Системное мышление рассматривает реальный объею
(комплекс объектов) как многомерное целое с учетом множест-
ва детерминирующих факторов: специфических и неспецифиче-
ских, прямых и косвенных, стабильных и переменных. Оно су-
щественно ограничивает сферу жесткого детерминизма, харак-
терного для классической науки, и ориентируется, главным об-
разом, на вероятностно-статистические закономерности.
Если научное мышление классической науки имело объ-
ектную направленность — на исследование объектов внешнего
мира, безотносительно к их включению в сферу деятельности
человека, то системное мышление отличает объектно-
субъектная направленность; оно ориентировано на системы,
включающие человека, его деятельность. Объектом исследова-
ния становятся в меньшей мере вещи, фрагменты внешнего
мира, в большей — социальные, искусственно создаваемые че-
ловеком системы: их конструирование, проектирование, строи-
тельство. При анализе сложности таких субъектно-объектных
систем мышление ориентировано на задачу управления — ис-
следования проблем оптимального регулирования процессов,
происходящих в системе, что предполагает сбор и анализ ог-
ромного массива информации о процессах исследуемой систе-
мы. Эта задача посильна лишь при использовании компьютер-
ной техники. ЭВМ становится главным техническим средством
системного мышления, а познавательная деятельность прини-
мает формализованный характер.
Таким образом, при анализе функционирования и развития
объектов как систем СП открывает новый аспект происходящих
взаимодействий: помимо вещественного и энергетического еще
и информационный. В силу указанных обстоятельств данный
способ мышления называют «системно-кибернетическим» (23).
Системный подход, являясь формой самосознания науки,
выражает ее стремление осознать происходящие существенные
изменения стиля научного мышления. В рамках СП происходит
осознание характера состояния и соответствия (или несоответ-
ствия) наличных или создаваемых методологических средств
86
специфическим задачам исследования и построения сложных
объектов (5).
Сегодня СП — ведущее методологическое направление со-
временной науки, знаменующее важную историческую веху в
развитии духовно-практического освоения мира. Его ядро —
«интегральное и многомерное измерение действительности»
117); изучение предмета как целого, как системы и того, что де-
лает его системой (его системных качеств, интегративных
свойств и закономерностей системообразования). Ориентация
мышления на СП в познавательной и преобразовательной дея-
тельности и составляет «стилевую» черту современного научного
мышления.
Мыслить системно сегодня необходимо всем: ученому и по-
литику, инженеру и хозяйственнику, врачу и педагогу и т.д.
Специалисты разных сфер деятельности стихийно открывают
зля себя, что объекты и проблемы, с которыми им приходится
<*меть дело, решая профессиональные задачи, — системны. Соз-
-сггельное освоение идей и принципов системного подхода ме-
няет стратегию исследования проблем и решения практических
^1лач, создает новое представление о вещах, изменяет характер
-фактических решений и разработок. Для широкого научного и
-фактического осознания системности как одного из важных
люйств окружающего нас объективного мира, как особого его
«тмерения, существует много средств. Особое место в системе
хоазования не только на уровне профессиональной подготовки
з з>зе. но гораздо раньше — еще в общеобразовательной школе,
снимает познавательная «технология». Преодоление прежних
—ереотипов педагогического мышления и формирование ново-
системного мышления — вот главная задача, которая стоит
-ггодня перед отечественным образованием.
Формирование системного
мышления в обучении:
экспериментальная модель
Во второй половине XX в. идеи кибернетики о механизмах
управления системами проникли во все сферы научно-
практических разработок. Не осталась в стороне и педагогика.
Для нее наступил период активных поисков методологических
подходов и средств, способных дать гарантированное достиже-
ние планируемых целей обучения. В этой связи усиливается ин-
терес, с одной стороны, к исследованию самих целей обучения
(таксономии, способов определения, иерархии, уровней, струк-
туры, соотнесения учебных целей с социальными целями фор-
мирования личности и др.), с другой стороны — к поиску адек-
ватных средств и условий достижения целей (принципов разра-
ботки содержания, форм, методов, учебных программ для каж-
дого уровня обучения, учебников и учебных пособий, организа-
ционных условий обучения и т.д.). Диапазон этих поисков
весьма широк, но ведутся они в рамках прежних теоретических
концепций традиционной педагогики и сформированных ими
стереотипов педагогического мышления. Несмотря на заявки на
новые подходы («деятельностный», «системный», «системно-
деятельностный», «технологический», «онтодидактический»,
«личностный» и др.), методологические основы дидактических
разработок остаются прежними, и дидактическая теория в це-
лом не претерпевает существенных изменений. «Новые» подхо-
ды не открывают по-новому педагогическую реальность как
предмет дидактики и перспективы изменений этой реальности
через управляемое формирование учебной деятельности учаще-
гося. Система обучения рассматривается без системообразую-
щего фактора — деятельности учащегося. Последняя не высту-
пает объектом управления и целенаправленного формирования
в учебном процессе. Программа обучения, его содержание,
формы, средства, методы и результаты рассматриваются безот-
носительно к задаче формирования деятельности учащегося, по
88
своему продукту отвечающей целям обучения. Результаты обу-
чения, его эффективность не связываются со способом органи-
зации деятельности усвоения и формируемым ею типом мыш-
ления учащегося. Попытки конструировать модели с «новой
’ехнологией» обучения по существу воспроизводят (с несушест-
зенными модификациями) модель традиционного обучения, в
которой деятельность учащегося формируется стихийно либо
остается малоуправляемой. Новые модели не дают желаемых
результатов; внося некоторые изменения в методику обучения,
они не перестраивают его фундамента — деятельности усвоения
как механизма всех приобретений учащегося, планируемых це-
лями обучения.
Для формирования нового педагогического мышления, раз-
н.ггия дидактики как целостной теории обучения на новых ме-
тодологических основах особую значимость приобретают психо-
•ого-педагогические исследования, в которых с позиций психо-
логической теории деятельности реализуется деятельностный
подход к обучению. Главное звено обучения — процесс усвое-
-ля — раскрывается как особая деятельность. От способов ор-
днизации этой деятельности зависят все характеристики усво-
енного: знаний, умений, способностей и т.д. В этих исследова-
-.'чх раскрываются психологические закономерности процесса
езоения, условия развивающего обучения. Большое значение
л:есь придается раскрытию механизма формирования мышле-
-ля как общего основания развития интеллектуальных способ-
-кстей. Эти работы открывают возможность выстроить модель
'.нения с механизмом усвоения, формирующим тип мышле-
т' ч с планируемыми характеристиками как общую способность.
Проводимые исследования были нацелены на то, чтобы вы-
Q.rrb условия, формирующие системное мышление учащегося.
_ /ответственно этой задаче разработана экспериментальная мо-
обучения с новым подходом к его целям, содержанию и
«г“оду организации усвоения. При этом использовались общие
тгиннипы обучения, открываемые деятельностным подходом
-v. гл. 1), и специфические средства и способы организации
^ебно-познавательной деятельности, формирующие системную ори-
• т-ацию в изучаемом предмете как способ мышления (см. гл. 2).
Предваряя вторую часть данной книги, где приводятся дан-
экспериментальных исследований, в этой главе мы остано-
вг*:я на общих принципах организации экспериментального
«Мнения. Рассмотрим особенности целей обучения, его содер-
89
жания и организации процесса усвоения, остановимся на новом
подходе к разработке учебного предмета, программы его изуче-
ния, учебных заданий и деятельности по их выполнению.
3.1. Основные принципы экспериментального
обучения
Основу разработанной системы обучения составляют:
• принцип предметной деятельности учащегося и управления
ее формированием в процессе усвоения;
• принцип системной ориентации учебно-познавательной
деятельности и формируемого ею мышления;
• принцип развивающего обучения.
Принцип предметной деятельности. Выражает деятельност-
ный подход к процессу усвоения, деятельностную природу его
механизма. Является антитезой эмпирико-сенсуалистической
концепции усвоения, которая рассматривает процесс усвоения
как пассивный, созерцательный: знания «усваиваются» путем
непосредственного их восприятия как уже готовых с последую-
щим их вербальным воспроизведением по памяти и
«применением». Постулат непосредственного запечатления зна-
ний отчуждает последние от познавательной деятельности, их
порождающей. Их содержание и характеристики не опосредуют-
ся деятельностью: ее мотивами и целями, предметом и средст-
вами, программой и способом реализации.
Реализуя деятельностный подход, мы исходим из:
• единства знания и деятельности;
• единства теоретической и практической деятельности;
• опосредованности деятельности ее средствами;
• связи внешней и внутренней деятельности.
Любое знание — предметно. Оно отражает те или иные
свойства, связи, взаимодействия и т.д. объекта, избирательно
открываемые «исследовательской» деятельностью. Именно в
«исследовательской» деятельности происходит формирование и
усвоение предметного содержания знаний в тех характеристи-
ках, в которых они выступают ориентировочной основой усваи-
ваемых умений. Теоретическая деятельность строится в единстве
с практической. Характер практических задач устанавливает
требования: какие знания должны быть получены в результате
90
теоретической деятельности. Соответственно этому строится и
программа. Ее направленность на исследование определенных
свойств объекта и выявление их характеристик составляет предмет
деятельности. Каждый объект — многопредметен, и деятельность
по его исследованию избирательна: исследуются те его свойства,
на которые важно ориентироваться в задачах по его целенаправ-
ленному преобразованию. При изучении предмета конкретной
науки (физики, химии, лингвистики и т.д.) в нашем случае ис-
пользуются два рода познавательных средств: методы данной
науки, соответствующие специфической природе предмета, и
общенаучный метод системного анализа, который определяет
лэшую стратегию исследования предмета независимо от его
специфики. Первые «производят» конкретно-научные знания о
редмете, второй — придает им обобщенную форму, организует
онкретные знания в концептуальную систему, выражает прин-
_ип построения теории предмета. Соответственно предмет опи-
.ывается двумя системами понятий: конкретно-научными и
..-с те мн ого анализа. В этой познавательной деятельности про-
водит формирование предметного содержания знаний и их
своение в определенных характеристиках: необходимой полно-
•г. надлежащей форме обобщения, системности, осознанности.
И вменение форм деятельности на пути ее превращения из
г-ешней формы во внутреннюю — «поэтапная отработка» (9,
превращает объективное содержание знаний в их субъектив-
- е отражение — содержание усвоенных знаний с надлежащими
дгзктеристиками.
Усвоенное содержание не всегда может совпадать с объек-
-•'ьным содержанием знаний; расхождения могут быть значи-
сльными. Насколько они будут велики, будет зависеть от сте-
рли управления деятельностью усвоения, т.е. от постановки
_2:кватных целей, выделяемого предмета, средств и программы
-следования, содержания и форм контроля, оценки и коррек-
_• выполняемой деятельности и т.д.
Исходный момент в организации деятельности усвоения —
•.-'ная программа. Ее функции не ограничиваются фиксацией
-с-злого материала, подлежащего усвоению, и последователь-
•• ст и его усвоения. Программа выражает и логику познаватель-
-< - деятельности, «конструирующей» учебный предмет —
~ ктуру знаний о нем как целостности. «Конструирование»
тх исходит в форме исследовательской деятельности, выделяю-
в объекте предмет исследования и способ его анализа
91
(метод системного анализа). Программа намечает общую стра
тегию исследования, развернутый план анализа, его главные ис
следовательские процедуры и их общий итог — структуру зна
ний о предмете (см. далее: «Принципы построения учебной
предмета»). Программа — не только «пособие» для изложение
преподавателем учебного материала; и для обучающего, и дл:
обучаемого она является общим руководством, организуюшт
совместную деятельность по системному анализу предмета -
познавательное движение, формирующее теоретическую мысл
и раскрывающее теоретическую «картину» предмета в целон
(каков предмет при данном способе его исследования).
Каждый этап исследования имеет более узкую цель и осуще
ствляется специфической деятельностью со своим предметов
анализа, средствами, программой и результатом (знаниями i
умениями исследовать определенный аспект предмета как сис
темы). В каждом случае деятельность выступает образование»
системным — ее элементы (цель, предмет, средства, программ!
как способ выполнения) взаимосвязаны в процессе превраще
ния цели в реальный продукт (знания и умения). Эти катего
рии, выражающие всеобщую форму деятельности, выполняю'
инструментальную функцию; ими деятельность (любой ее вид
фиксируется как объективная реальность и рефлексируете}
учащимся. Они служат средствами организации в одном случа<
познавательной, в другом — преобразовательной деятельности.
Организуемая общей программой исследовательская дея
тельность важна для формирования не только «исследо
вательских» умений и навыков, но и научного мышления; логи
ка программы, по которой выполняется внешняя деятельность
в процессе ее интериоризации становится логикой мышление
как деятельности внутренней, превращается в «оперативнук
схему» (П.Я. Гальперин). Процесс интериоризации имеет свои
программу переходных этапов, преобразующих внешнюю дея.
тельность во внутреннюю и описанную в теории «поэтапной
формирования умственных действий» (8, 9, 10). Этот процесс
по Гальперину, и составляет собственно механизм усвоения.
Таким образом, в учебном процессе мы имеем дело с двум)
программами — «учебной» в обычном смысле и «обучающей».
Первая определяет, что подлежит усвоению — каковс
объективное содержание знаний, в каком порядке они должнь
усваиваться, какова структура знаний о предмете и логика и>
связи.
92
Вторая — выстраивает деятельность усвоения как об-
щий механизм присвоения знании и умений и способ мышле-
ния — тип ориентировки в предмете.
Принцип системности в обучении. В нашей модели он высту-
пает методологической базой рассмотрения: во-первых, процес-
са обучения в целом (см. гл. 1.3); во-вторых, способа организа-
ции учебно-познавательной деятельности (программы) и по-
строения структуры знаний о предмете (см. гл. 3.3); в-третьих,
структуры ориентировочной основы усваиваемых умений и
процесса постадийного ее формирования (см. гл. 1); в-четвер-
'ых, способа ориентировки формируемого мышления учащегося
см. ч. II).
В первой главе мы рассмотрели систему обучения — разные
се аспекты как образующие «элементы» учебного процесса:
_ель, содержание, формы, методы, средства, продукт и их
•системообразующую связь» — деятельность учащегося. При
знализе, проектировании и коррекции учебного процесса прин-
_ип системности выступает антитезой независимого друг от
сруга рассмотрения указанных аспектов обучения. Обычно при
конструировании учебного предмета содержание обучения рас-
сматривается лишь как «отобранный» из науки материал: поня-
-ия. законы, теории и т.д. безотносительно к структуре знаний,
выражающей целостность системного предмета, и той теорети-
ческой деятельности, которая производит эту целостность. Как
• .небный материал» он выступает фрагментарным набором
<отовых», непосредственно данных знаний, в несколько упро-
щенной форме, доступной для восприятия и «понимания» уча-
х^мися (см. гл. 1 — принцип доступности). При этом
•исследовательская» деятельность в учебный предмет не про-
r-ируется. Знания рассматриваются оторванно от умений, как
тизные образования, формируемые разными формами, метода-
«х и видами обучения, и даже разными учебными предметами,
лзениваются безотносительно к их функции ориентировочной
сновы умений и тех характеристик, которые необходимы для
-пешного и нормативного решения задачи. Умения, в свою
гчередь, оцениваются по исполнительной части безотноситель-
•с к ориентировочной основе деятельности, определяющей
:цк;.цесс функционирования умения в целом. Обычно и дидак-
-г-еские средства разрабатываются безотносительно к их функ-
«обслуживать» деятельность учащегося (см. гл. 1 — дидак-
тические средства).
93
Познавательная деятельность, как и всякая другая деятель-
ность, имеет свои средства и результат. Будучи исследователь-
ской деятельностью, в качестве специфических средств она ис-
пользует методы познания предмета: общенаучные и конкретно-
научные. Результатом этой деятельности становятся сформиро-
ванные знания, исследовательские умения и навыки, научный
способ мышления. В формировании последнего особую роль
играют общенаучные методы, выполняющие методологическую
функцию в организации исследовательской деятельности — за-
дающие ориентацию исследования, его познавательные проце-
дуры. В нашем случае, формируя теоретическое мышление уча-
щегося, мы исходим из установки на системный способ изуче-
ния материала, на формирование системного способа отраже-
ния предмета.
Содержание учебного предмета выступает в единстве знания
и деятельности, его формирующей. Программа деятельности
проектирует те познавательные действия и операции, которые
последовательно открывают в предмете разные аспекты его сис-
темно-структурной организации и выстраивают структуру зна-
ний о нем как о целостности. Логика системного анализа выра-
жает логику познавательного движения в предмете — теоретиче-
скую мысль, воспроизводящую предмет мышлением. Познава-
тельный процесс идет в следующих направлениях:
• выделение системы и ее параметрическое описание
(специфические свойства, характеризующие систему как
качественно определенную);
• раскрытие системной организации: выделение уровней
строения и функционирования, выявление особенностей
структур каждого уровня (характеристики элементов и
структурных связей);
• рассмотрение межуровневых отношений;
• описание функционирования системы: функции в мета-
системе, условия и режимы функционирования, адапта-
ционные возможности, пограничные состояния, много-
уровневый механизм функционирования, единство строе-
ния и функций;
• многообразие вариантов системы данного качества и спе-
цифические особенности каждого из них;
• усложнение и развитие системы.
Разумеется, в зависимости от уровня обучения и его задач
общая схема может выступать в разной мере ее развернутости.
94
Отдельные моменты могут быть опушены на одном уровне обу-
чения, но рассмотрены на следующем.
Наконец, сам процесс усвоения как ориентировочно-иссле-
зователыжая деятельность, направленная на формирование ориенти-
ровочной основы усваиваемых умений, также рассматривается сис-
темно. При этом выделяется функциональная структура ориентиро-
зочной основы и, соответственно, стадии формирующей ее деятель-
ности: мотивационно-целевая, исследовательская, планирующая пре-
образование, контрольно-оценочная, регуляторно-коррекционная.
Каждая из них формирует соответствующий компонент ориентиро-
ючной основы; постадийный процесс в целом раскрывает их взаимо-
связь и преемственность формирования. Эта общая схема ориентиро-
ючно-исследовательской деятельности, задаваемая первоначально
программой извне, строит теоретический образ предмета как систе-
в процессе интериоризации деятельности она превращается в
г^моуру мыслительной деятельности. Познавательную ориентацию
гюрмирует исследовательская стадия — логика исследования; метод
•следования становится логикой мышления, определяющей тип
тиентировки в предмете и способ его воспроизведения умственной
деятельностью как способ мышления.
Принцип развивающего обучения — выражает установку обуче-
ния на развитие учащегося, в первую очередь его интеллектуаль-
способностей. Принцип связан с формированием нового
—особа организации познавательной деятельности, изменяющей
те ориентировки в изучаемых объектах и способы их преобра-
квания. Освоение нового способа деятельности, формирующего
-гсвый тип мышления, открывает учащемуся возможность само-
ггятельно учиться, многосторонне осваивать объект. Формиро-
•f-jte таких возможностей предполагает ряд условий обучения,
бактеризующих его как развивающее, а именно:
• формирование нового механизма усвоения, базирующего-
ся на ориентировочно-исследовательской деятельности
учащегося;
• использование средств, способов и программ деятельно-
сти, формирующих новый способ мышления и соответст-
венно новые формы присвоения знаний и умений;
• формирование теоретической рефлексии выполняемой уча-
щимся деятельности (использование соответствующего ка-
тегориального аппарата при описании и самостоятельной
организации);
• формирование познавательной мотивации и изменение ее
места в системе ценностей личности;
95
• формирование теоретического отношения к действитель
ности — нового видения вещей и нового миропонимания
• изменение способов преобразования вещей на основе нс
вого способа ориентировки в них.
Таким образом, развивающее обучение предполагает пере
стройку деятельности учащегося, управление ею и формирова
ние новых ее характеристик (мотивов, целей, средств, способе
и т.д.), позволяющих формировать и развивать в процессе ус
воения любую из родовых способностей человека в ее конкрел
но-исторических характеристиках. Именно формирование нс
вого способа духовно-практического освоения объектов культу
ры, проецируемого в систему обучения, выступает условие!
развития личности.
Обучение — всеобщая форма развития учащегося; процес
усвоения как особая деятельность есть главное звено обучения
Очевидно, основу развития учащегося следует искать не в само,
по себе объективном содержании знаний, подлежащих усвое
нию, а в деятельности по их усвоению; она определяет содержа
ние усвоенных знаний, их функцию, способ использования, но
вый способ видения вещей и отношений к ним. Способы орга
низации этой деятельности в обучении (средства, программа
определяют способ ориентировки в предмете и в конечно!
итоге формируют способ психического отражения изучаемог
предмета — способ мышления. Переход учащегося к новом
способу мышления — важный шаг в его развитии, меняющи
его отношение к миру и определяющий способы его многогран
ного освоения (познавательного, эстетического, преобразова
тельного и т.д.). Обучение несет ответственность за развита
учащегося. Видя главной целью обучения развитие учащегося
мы не можем рассматривать безотносительно к этой цели н
один из аспектов системы обучения-(содержание, методы, сред
ства и т.д.) — вне их отношения к формированию деятельност
учащегося, раскрывающей новый потенциал его развития.
3.2. Цели обучения в экспериментальной
модели
Отметим различия в исходных установках при подходе к це
лям обучения и условиям их достижения в традиционной педа
гогике и в предлагаемой модели.
96
Исходная позиция школьной педагогики состоит в следую-
щем. Содержание общего образования и его структура опреде-
ляются целью формирования «всесторонне развитой личности».
Структуру содержания образует набор учебных предметов, фор-
мирующих разные «стороны» личности, и вкупе — ее
«всесторонность» — умственное, нравственное, эстетическое,
трудовое, физическое развитие и т.д.
Содержание каждого учебного предмета и его структура зада-
ются его «ведущей целью», главной функцией — специфического
«вклада» в развитие той или иной стороны личности. «Ведущая
□ель», предписываемая конкретному учебному предмету, опреде-
ляет все: «...конструирование содержания образования, характер
заражения науки в учебном предмете, требования к учебникам,
руководство учебным познанием, организация процесса обуче-
ния. реализация воспитательного потенциала — все это зависит
зт типа учебного предмета, его ведущей цели» (14, с. 4).
В зависимости от «ведущей цели» выделяются и основные
тепы учебных предметов. Один тип — «научные знания» —
гмеет целью дать знания по основам наук (физика, химия, био-
•*?гмя, география и др.); другой тип — «способы деятельности» —
-идравлен на формирование практических навыков (иностран-
-ый язык, черчение, физкультура, трудовое обучение, информа-
~»ка); третий тип — реализует цель «художественного образова-
и эстетического воспитания» (изобразительное искусство,
<?зыка, художественная литература). При этом отмечается, что
.гецифика учебного предмета отражается на всех звеньях учеб-
rufo процесса, в том числе и на методах преподавания. Так,
-чебные предметы типа «научные знания» должны дать пони-
<н-:ие теоретических вопросов, основных законов, и ведущим
«.тентом в обучении должно быть изложение учебного предме-
~з преподавателем в наглядной и доступной форме. Учебные
пхдметы типа «способы деятельности» — должны сформиро-
вгъ практические умения и навыки. Здесь ведущим моментом
вляется собственная деятельность учащегося «по образцам».
Таким образом формирование знаний и умений оказывается
запыленным (как разные процессы); они усваиваются незави-
друг от друга. Знания (усваиваемое их содержание) опре-
хляотся тем, как пересказывает их обучающий (насколько лос-
"но. наглядно, «понятно» и т.д.), а умения — каковы
•хразпы», которым учащийся должен подражать. Функнио-
-аллно знания и умения не связаны.
» оыние системного
— Т - *1 в обучении
97
В предлагаемой модели обучения проблема всестороннего раз-
вития личности состоит в формировании учащегося как сознатель-
ного и творческого субъекта деятельности, способного осваивать лю-
бой объект культуры многосторонне, но с ориентировкой на общие
принципы организации своей деятельности. С этой точки зрения лю-
бой учебный предмет должен нести «ген» общего развития.
Учебный предмет должен развивать учащегося не столько
своей «ведущей целью», сколько обшей функцией формирова-
ния нового способа отражения вещей: новыми принципами ор-
ганизации познавательной деятельности, формирующей новый
тип мышления как способ ориентировки в мире. Содержание
учебного предмета не сводимо лишь к знаниям, в него входит и
деятельность, их производящая. Средства и способы этой дея-
тельности формируют содержание и характеристики любого
предметного знания и общий способ мышления как основу раз-
вития разнообразных способностей: интеллектуальных, преобра-
зовательных, эстетических, коммуникативных и т.д. Открытие
учащемуся всеобщих форм существования объектов в многооб-
разии явлений каждого из них — предпосылка многостороннего
его развития.
Именно такое видение вещей закладывается в целостное со-
держание учебного предмета, которое представляет собой един-
ство объективного и субъективного: объективного содержания
знаний и деятельности субъекта по его усвоению, превращаю-
щей объективное содержание в субъективную форму — усвоен-
ное знание, приобретающее определенный способ своего функ-
ционирования. Учебный предмет, рассматриваемый лишь с точ-
ки зрения объективного содержания знаний (оторванный от
учебно-познавательной деятельности, строящей «субъективный
образ» усваиваемого знания), не обладает развивающим потен-
циалом. Потенциал развития несет усвоенное содержание зна-
ния и выполняемая им ориентировочная функция при решении
разнообразных задач: познавательных, преобразовательных, эти-
ческих, эстетических, коммуникативных, нравственных и т.д.
То, на что и как субъект ориентируется в вещах, и определяет
возможности его развития. От того, как строится «субъективный
образ» объекта (знание о нем), каким способом организуется
«исследовательская» деятельность, какими средствами, какой
программой, зависит то, как будет ориентироваться учащийся:
на частное, особенное в предмете или на единство частного и
всеобщего в объектах.
98
Формируемый при этом образ предмета выступает разным по
содержанию, структуре, формам обобщения, способу ориентиров-
ки, и его ориентировочная функция может обеспечивать возмож-
ность одностороннего либо многостороннего освоения объекта.
Таким образом, ведущая роль в развитии учащегося принад-
лежит деятельностному аспекту учебного предмета, несущему
ответственность за формирование содержания усваиваемых зна-
ний, за их функцию и способ мышления как основу усвоения
пазных деятельностных способностей. Именно со способом ус-
воения, формирующим новый тип ориентировки учащегося в
предмете как новый тип психического отражения вещей, и спо-
собом функционирования приобретенных знаний мы, вслед
за П.Я. Гальпериным, связываем развитие учащегося.
Основа всестороннего развития личности не в обладании ею
широкой номенклатурой разносторонних знаний, а в способе их
:зоения и функционирования, в уровне развития мышления,
принципах, которые позволяют сознательно, творчески и на
--'•чной основе управлять своей деятельностью в многообраз-
-:м освоении культуры и преобразовании мира.
Каждый учебный предмет, представляя единицу содержания
х .чения, должен выступить в единстве:
• объективного содержания знаний о предмете как подле-
жащих усвоению;
• теоретической деятельности, производящей эти знания в
субъективной форме (как усвоенное знание);
• способа мышления, выражающего новый принцип ориен-
тировки в предмете (в нашем случае — системный);
• деятельности, использующей приобретенные знания и спо-
соб мышления в качестве ориентировочной основы форми-
руемых умений и опредмечивающей их в своем продукте.
Традиционная педагогика искусственно расчленяет естест-
t - -лто целостность развивающего содержания обучения, рас-
“гелеляет отдельные его стороны между разными группами
•;'ных предметов. В предполагаемом методе эта целостность
1,таваяется единым содержанием учебного предмета.
* 3. Принципы построения учебного предмета
3 педагогике под учебным предметом понимается отобран-
из конкретной науки материал, подлежащий усвоению, пе-
99
реработанный и адаптированный для каждого уровня образова-
ния соответственно целям обучения и возможностям обучаемых
Этот материал и выступает содержанием обучения.
Наука и учебный предмет. Первый вопрос, возникающий при
конструировании учебного предмета, — вопрос о критерии,
«отбора» материала науки и формах его представления: в какой
композиции, структуре, какими единицами и т.д. Здесь сущест-
вуют разные точки зрения (см. дискуссию «Наука и учебный
предмет» (22)).
Первая точка зрения исходит из того, что учебный предмет
должен представлять «сокращенную и упрощенную копию кон-
кретной науки». Содержание учебного предмета представляет не
всю науку, а ее основы, и хотя в упрощенной форме, но в логи-
ке представляемой науки, и охватывает исторический, методо-
логический и логический ее аспекты. Кроме того, наука в учеб-
ном предмете должна быть представлена не только знаниями о
своем предмете, но и определенной организацией познаватель-
ной деятельности, выражающей способы этой деятельности и
способы научного мышления. Отмечается, что данный аспект
небезразличен для проблемы формального и материального об-
разования и для выбора способа передачи знаний при обучении.
Здесь также подчеркивается необходимость ориентации на фор-
мирование у учащихся развитых форм диалектического позна-
ния в их конкретном выражении способами деятельности и
мышления, присущих данной науке.
Вторая точка зрения (ее представляют в основном педагоги,
разрабатывающие школьную дидактику) базируется на другой
установке. Учебный предмет не должен «копировать» науку: у
него другие задачи и цели, и поэтому он должен специально
конструироваться. Необходим отбор материала науки для целей
обучения. Отбирая материал науки (понятия, законы, теории),
следует руководствоваться целями усвоения упрощенных знаний,
и потому необходимостью его переработки для возможности по-
нимания учащимися, его адаптации к наличному уровню разви-
тия, возрастным особенностям мышления. Учебный предмет не
может и не должен «повторять» науку ни в содержании, ни в
структуре, ни в способах организации деятельности. Отмечается,
что педагогика еще не располагает критериями определения
«основ науки», тем более средствами и способами передачи ме-
тодов науки. Поэтому одни дискутанты призывают руководство-
ваться дидактическими принципами: следовать от простого к
100
сложному, делать материал доступным для учащегося, приспо-
собленным к уровню его развития — способам деятельности и
мышления, которыми он владеет. Другие исходят из того, что
развитие абстрактного мышления (присущего науке) в обучении
может привести к «выхолащиванию содержательности знаний», к
непониманию учащимися конкретного материала. Третьи указы-
вают на то, что учебный предмет должен рассматриваться в сис-
теме учебного плана, в межпредметных связях, и его содержание
не может рассматриваться само по себе, лишь в его отношении к
гой конкретной науке, которую он представляет.
Третью точку зрения представляют философы и психологи
Э.Г. Юдин, В.В. Давыдов). Исходным моментом у них высту-
пает указание на неоднозначную связь между наукой и учебным
предметом — у них разные функции и задачи. И дело не в том,
что учебный предмет должен отражать содержание знаний, со-
—авляющих основы науки и ее актуальные проблемы, а в том,
что содержание и способ овладения предметом должны форми-
тювать необходимый уровень способностей и культурных ценно-
.тей личности (Э.Г. Юдин). Учебный предмет нельзя сводить к
маниям (как, впрочем, и наука не есть только система знаний о
<ире). Учащийся должен усваивать их не созерцательно, а в
зорме предметно-чувственной деятельности, поскольку созер-
-зтельность обучения не только не формирует активного отно-
_ения к миру, но и разрушает основы становления личности
сак субъекта деятельности. В содержание учебного предмета
д-тжна входить и теоретическая деятельность, в процессе кото-
:♦>? учащийся усваивает знания.
Наука есть и система знаний, и деятельность, производящая
•-э знание. Как система знаний наука имеет сложную структу-
г каждый из ее элементов имеет свою функцию и содержание.
Удержанием учебного предмета могут быть разные ее функ-
дэональные единицы, однако в учебный предмет они должны
айгти не иначе, как через деятельность (В.В. Давыдов). Послед-
сжч и связывает науку и учебный предмет.
Наука со всеми своими достижениями и историей в учебном
пхпмете представляется в переработанном виде, но во всех слу-
чах. на любых уровнях обучения сохраняется единство знания
< деятельности учащегося. Переработка материала заключается
в «отборе» фрагментов науки, а в разработке введения уча-
_г-ося в науку — в раскрытии той предметной деятельности,
«т-г-оая стоит за понятиями, законами, теориями и т.д. и выра-
101
жает специфический подход к объектам данной конкретно!:
науки. При переработке материала важно ориентироваться не на
адаптацию материала к наличным возможностям учащегося, а
на его развитие, предусмотренное целями образования конкрет-
ной исторической эпохи (В.В. Давыдов).
В. В. Давыдов отмечает, что конструирование учебного пред-
мета требует комплексного подхода: важно учитывать не только
позитивное содержание соответствующих наук, но и иметь чет-
кие логические представления о строении науки как особой
форме отражения действительности, иметь развитое понимание
психологической природы связи мыслительной деятельности
учащегося с содержанием усваиваемых знаний, владеть спосо-
бами формирования этой деятельности (11).
Идеи связи мышления с содержанием усваиваемых знаний и
связь последних с деятельностью учащегося — характерная черта
«деятельностной» теории обучения, развиваемой в отечественной
педагогической психологии (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев.
П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин и др.). Эти идеи
нашли широкое отражение в экспериментальных психолого-
педагогических исследованиях, и в первую очередь в способе
представления материала науки в учебном предмете и организа-
ции деятельности по его усвоению, формирующих теоретиче-
ское мышление учащегося. Так, в исследованиях В.В. Давыдова
программа учебного предмета выстраивается в логике метода
«восхождения от абстрактного к конкретному». Исходными
здесь выступают два принципа:
• выделение содержательных научных абстракций, их фик-
сация в понятиях, выражающих генетическое основание —
«клеточку» как всеобщую форму системы рассматривае-
мых явлений;
• восхождение от абстракций к анализу конкретных частных
явлений. Приведенные принципы реализуются в обучении
посредством специфических предметных действий, которы-
ми воспроизводится и в моделях фиксируется особенное от-
ношение вещей, выражающее одновременно и всеобщее ос-
нование частных проявлений изучаемой системы. В этом
«восхождении» и осуществляется внутреннее движение тео-
ретической мысли: от содержательного общего к мысленно
выводимым частностям (11).
Несколько в иной форме идея внутреннего движения теоре-
тической мысли выражена в исследованиях П.Я. Гальперина и
102
его учеников (8, 9, 30). В качестве содержательных абстракций,
несущих всеобщее основание теоретического отражения вещей,
выделяется метод их анализа: «рассечение» предмета на
•единицы» и «законы их сочетания», дающие все многообразие
конкретных явлений предмета. Ориентировка на такое
•строение» вещей позволяет видеть конкретное явление в един-
стве всеобщего и особенного. Именно с таким типом ориенти-
ровки связывается формирование теоретического мышления
«чащихся. И первое условие его формирования — изменение'
принципов построения учебного предмета и, соответственно,
деятельности по его анализу и усвоению.
В развитие указанных идей и была предложена эксперимен-
зльная модель учебного предмета на принципах системного
аализа, не противоречащая ни методу «восхождения от абст-
рактного к конкретному», ни методу «рассечения» предмета на
составляющие его «единицы» и выделения «законов их сочета-
-гдя». Названные методы выражают общую идею построения
чебного предмета на принципах, раскрывающих инвариантное
; .’держание изучаемого объекта и его проявление в частных ва-
хжтах. В нашей модели «абстрактное» выражается категориями,
>-мсывающими особую реальность — всеобщую (системную)
этому бытия любых объектов, а «восхождение к конкретному»
ошествляется посредством использования этих категорий в
^с-гестве методологических средств анализа частного объекта
ал. специфической системы и особенностей ее вариантов.
~ лед мет «рассекается» не эмпирически, а на основе принципов
_*стемного анализа; инвариантную основу конкретного предме-
п специфической системы составляют не «единицы» и
• аконы их сочетания», а выделенный тип структуры данной
дк-емы: элементы, ее составляющие, и системообразующие
жди между ними.
Экспериментальная модель учебного предмета ориентирована
-д лучение основ конкретной науки (общеобразовательных и
-?*• жадных). Учебный предмет выступает одновременно в трех
эдгмхх: учебная программа, «задачник», учебное пособие
- -ебные карты-задания»). Учебная программа фиксирует со-
лс*_1Ние и структуру знаний об изучаемом предмете как спе-
_кд^,еской системе. Она описывает теоретическою картину
эедчета. открываемую методом системного анализа, структуру
-дд-двательной деятельности и проектирует форму воспроизве-
сти предмета мышлением. «Задачник» представляет систему
103
задач — основные их типы и виды, умениям решать которые мы
должны научить учащихся и в процессе решения которых фор-
мируются соответствующие знания и умения. Задачник включает
и обычные задачи, которые отбираются из традиционных задач-
ников, и задачи, специально конструируемые («нестандартные»),
требующие для своего решения системной ориентировки в
предмете. Каждый раздел программы предполагает свой набор
задач.
«Учебные карты-задания» — вид учебных пособий, руко-
водств по организации нормативной деятельности решения
учебных задач. В ходе этой деятельности происходит усвоение
предметного содержания знаний, предусмотренных программой,
формирование умений «исследовать» предмет для производства
«знаний» о нем и их использование. В отличие от «задачника»,
который представляет номенклатуру задач без раскрытия дея-
тельности по их решению, учебные карты-задания отражают
содержание и способ организации деятельности по анализу и
решению конкретных задач. Рассмотрим каждую из форм учеб-
ного предмета в отдельности.
Учебная программа выражает принципы построения учебного
предмета. Главная ее функция — организация познавательной
деятельности учащегося; она рассматривается прежде всего с
точки зрения способа (метода) изучения предмета в форме
«исследовательской» деятельности, формирующей содержание,
структуру и формы выражения знаний о нем. Функция про-
граммы не ограничивается презентацией содержания знаний о
предмете как подлежащих усвоению; она служит и выражением
метода его изучения, способом организации познавательной
деятельности по построению его теории, показывающей, каково
содержание предмета, раскрывающей объяснительный принцип
его явлений, а также принципы связи знаний о нем при данном
способе изучения предмета. Программа выражает принцип
единства знаний и деятельности — способа организации дея-
тельности и открываемого им содержания знаний о предмете;
принцип «совпадения» логики предмета и логики формируемого
мышления о нем. Текст учебной программы непосредственно не
формулирует состав и характер познавательных действий и опе-
раций, но обозначаемое содержание знаний, последовательность
их усвоения, структура полагают выполнение соответствующих
учебных заданий, в которых они формируются и усваиваются.
Система этих заданий предварительно разрабатывается в форме
104
«учебных карт». Каждый раздел программы предполагает свой
набор «учебных карт», формирующих и деятельность, и знание
как ее результат.
Предусматривая формирование системной логики мышления
учащегося, программа охватывает:
• объективное содержание знаний о предмете, подлежащих
усвоению, их структуру, которой предмет теоретически
описывается как качественно определенная система;
• особенности объяснительного принципа явлений предме-
та при его системном анализе;
• логику и структуру познавательной деятельности, направ-
ленной на выявление особенностей предмета как специ-
фической системы, формирующей предметное содержание
знаний о нем;
• принцип преемственного развертывания знаний о пред-
мете — последовательное исследование его системных
свойств (целостности, сложности, упорядоченности, форм
организации, функционирования и развития);
• форму обобщения усваиваемых знаний, выражая их поня-
тийными средствами конкретной науки и одновременно
категориями системного анализа;
• проектирование формируемого способа мышления уча-
щегося — усвоение тех познавательных действий, которы-
ми строится и воспроизводится образ системного предмета
в идеальном плане.
Все перечисленные моменты находят свое отражение в об-
гдей композиции программы, ее структуре и понятийных сред-
ствах. Общая схема программы состоит из трех частей:
• введение в предмет — выделение предмета изучения и ме-
тода его исследования (на принципах системного анализа);
• анализ строения и функционирования системы, ее струк-
туры и взаимодействий (внешних и внутренних);
• основные виды (варианты) систем данного типа и их осо-
бенности.
Каждый из этих аспектов анализа имеет свою структуру и
лткропрограмму исследования. В целом программа выражает
тинцип организации деятельности по нормативному конструи-
>:«знию учебного предмета как усваиваемого содержания зна-
-•*й в его развитии; раскрывает принципы системной ориенти-
>?вки в предмете как движение теоретической мысли и. таким
'стазом, является исходным средством управления формирова-
105
нием мышления учащихся. Рассмотрим в отдельности каждый
из выделенных аспектов .учебной программы.
«Введение» реализует следующие функции.
• Выделение предмета изучения как специфической систе
мы и эмпирическое описание ее целостных свойств и характе-
ристик. Важным моментом здесь является разграничение объек-
та и предмета изучения. Объект — многопредметен, и в разньп
случаях он выступает разным предметом исследования. Так, I
одной науке объект рассматривается как физическая система, i
другой — как химическая и т.д.; каждая из названных систем
выступает в специфических явлениях, происхождение которьо
имеет свои закономерности, составляющие предмет конкретной
науки;
• Выделение метода системного анализа предмета и его вы-
ражение способом организации теоретической деятельности,
фиксируемым учебной программой. При этом здесь он проявля-
ется как выражение принципа системного подхода к научному
познанию «объектов» любой науки, как способ познания все-
общего их основания — существования как систем. Раскрывает-
ся значение метода системного анализа в современной науке,
его особенности в организации познавательной деятельности в
конкретной науке при изучении специфических систем
(физической, химической и др.);
• Выделение состава понятийных средств метода систем-
ного анализа, которыми предстоит овладеть как инструментом
познавательной деятельности: «система», «среда», «элементы»,
«связи», «отношения», «взаимодействия», «уровни», «структура»,
«целостность», «сложность», «упорядоченность», «форма органи-
зации» и др.;
• Анализ программы познавательной деятельности и фор-
мируемой структуры знаний о предмете при его системном изу-
чении;
• Выделение типов задач, решению которых учащийся дол-
жен научиться (в том числе «нестандартные» для традиционного
обучения);
• Раскрытие нормативных требований к формируемым зна-
ниям, умениям (к содержанию, функции, форме выражения) и
способу мышления;
• Выделение общих требований к деятельности усвоения.
Очень важным моментом «Введения» является раскрытие
учащимся нового способа обучения, при котором они будут не
106
заучивать готовые знания, а строить их, «исследуя» предмет по
программе, «открывать» его свойства, связи, отношения, струк-
туру, основные законы его существования и т.д. В этом заклю-
чается понимание предмета, позволяющее объяснить все его
многообразные явления. Учащиеся знают, что их познаватель-
ная деятельность будет осуществляться с помощью «учебных
*арт»-заданий с фиксированной программой каждого из них,
что общая «исследовательская» деятельность организуется учеб-
ной программой, а анализ задания и его выполнение —
«учебной картой». По мере усвоения учебного материала эти
рограммы станут программами умственной деятельности —
способом, логикой системного мышления учащегося. Во введе-
нии раскрываются: преимущества системного мышления, его
эвристические возможности, значение в решении задач и про-
блем нового типа, в формировании мировоззрения; системная
риентировка в мире — условие предотвращения многих пагуб-
ных последствий неразумных преобразований окружающей сре-
зы. экологического кризиса.
Таким образом, во «Введении» в учебный предмет раскрыва-
йся. что будет изучаться, как изучаться (метод), какие знания,
чения и способ мышления должны быть приобретены учащи-
мися и в каких характеристиках, т.е. обозначаются контуры по-
знавательного пути, который предстоит пройти, чтобы выстро-
'“ь систему знаний о предмете — от его эмпирических явлений до
раскрытия внутренних закономерностей, их порождающих. Этот
*'-ть и есть процесс его понимания и «осмысления» предмета.
Исходный момент указанного пути — выделение существен-
-ых свойств предмета, рассматриваемых как результат внутрен-
->:х взаимодействий системы (физических, химических и т.д.). С
гыделения и раскрытия внутренней дискретности объекта и ти-
взаимосвязи его элементов как отношения системы, выра-
«аюшего ее специфичность, и начинается формирование поня-
системы.
Так, во «Введении» к курсу общей физики выделяются ос-
-:аные свойства материальной (физической) системы и мера
-~нх свойств, характеризующих их как физические величины:
-ространственные, временные, масса, температура, количество
<21ества. заряд, сила, энергия и производные от них. Каждая
•: основных физических величин становится предметом анализа
• раскрывается как форма бытия физической материи. Рассмат-
риваются условия проявления их как физических явлений: вы-
107
деляются единицы их измерения, их названия, символические
обозначения, методы измерения и способы выведения произ-
водных величин; указывается, что все многообразие физических
систем (механические, электростатические, электромагнитные,
термодинамические и т.д.) характеризуется разным сочетанием
выделенных физических величин и их отношениями, выражаю-
щими основные закономерности существования системы.
В курсе химии, выделяя во «Введении» специфику химиче-
ских взаимодействий на эмпирическом уровне, рассматриваются
внешние признаки химической реакции и величины, характери-
зующие химические реагенты: масса, объем, количество вещест-
ва и производные от них (плотность, молярная масса, молярный
объем и т.д.), устанавливаются основные стехиометрические за-
кономерности химического взаимодействия. Выделяя молекулу
в качестве простейшей химической системы, рассматривая хи-
мический состав этой системы, определяются величины состав-
ляющих ее атомов (относительная атомная и относительная мо-
лекулярная массы, массовая доля элементов в соединении). Ре-
шаются расчетные задачи. Здесь же на примере молекулы как
простейшего химического соединения раскрываются количест-
венно-качественные отношения. Выделяются виды атомов, со-
ставляющих молекулу; химическая связь между ними характери-
зуется как системообразующая, приводятся ее характеристики
(геометрические и энергетические). Раскрываются целостные
химические свойства молекулы (избирательность к химическим
взаимодействиям, степень активности) и влияние на эти свойст-
ва состава и структуры молекулы. Затем схема количественно-
качественного анализа переносится на химические соединения в
других формах их организации и химических взаимодействий.
Таким образом, в каждом случае «Введение», выделяя специ-
фику изучаемой системы, вместе с тем намечает и способ ее ана-
лиза — метод организации теоретической деятельности. Первона-
чальная целостность предмета выступает не только синкретиче-
ским образованием; она несет проекцию ее дальнейшего анализа
как развитой системы. Вся последующая композиция учебной
программы своей структурой развертывает познавательную дея-
тельность системного анализа предмета и формирования системы
знаний о нем. Раскрывается конкретное содержание разных аспек-
тов системного объекта: его целостность, внутренняя сложность,
упорядоченность, формы организации в их отношении к целост-
ности предмета и происхождению его существенных свойств. Сло-
108
вом, программа — ее разделы, их последовательность, логическая
связь между ними — нацелена на формирование системной карти-
ны предмета, понимание учащимся связи предмета и метода —
каково содержание предмета (структуры знаний о нем) при сис-
темном методе его анализа.
После «Введения», обозначившего предмет изучения
(качественно определенную систему в ее эмпирически высту-
пающих специфических свойствах и внутренней дискретности),
следует программа изучения механизма, порождающего целост-
ные свойства системы. Раскрывается строение и внутреннее от-
ношение системы, определяющее ее специфику. Система рас-
крывается во внутренних и внешних связях, в статике и дина-
мике, в инвариантном аспекте (типе структуры) и вариантах, в
единстве явлений и их многопорядковой сущности. Вся логика
познавательного движения, направляемого учебной программой,
подчинена задаче раскрытия системных свойств изучаемого
объекта, законов его бытия как системы, выявления детерми-
низма его явлений.
Первая часть программы посвящена анализу строения
и функционированию системы в ее качественной определенности.
Раскрывается механизм порождения целостных существен-
ных свойств объекта, дается его теоретическое описание — сис-
темный принцип построения теории, и выделяются особенности
объяснительного принципа многообразных явлений данного
типа системы. Раскрытие этого содержания знаний и их усвое-
ние обеспечивает учащимся понимание предмета и системную
ориентировку при его познавательном и преобразовательном
освоении.
Разграничиваются уровни строения системы, их структуры;
рассматриваются межуровневые отношения и связи. На исход-
ном — первом уровне выделяется отношение системы, характе-
ризующееся типом ее структуры как качественной определенно-
сти. Определяются ее элементы, их свойства и характеристики,
взаимосвязи между ними, образующие из них целостность с но-
выми свойствами по сравнению с элементами. Выявляются сис-
темообразующие связи, их природа и характеристики. Тип
структуры является носителем качества системы как целостно-
сти. Элементы рассматриваются неделимыми образованиями, их
описание ограничивается характеристиками как целостных.
На следующем, нижележащем уровне элементы становятся
подсистемами, т.е. образованиями уже делимыми, обладающими
109
своей структурой. Каждая из подсистем этого уровня выступает
в своих связях: внутренних — системообразующих, структурных;
внешних — со средой как метасистемой, определяющей функ-
цию каждой из подсистем данного уровня и между подсистема-
ми. Если «элемент» предшествующего уровня своими характери-
стиками «является» как целостность, то на следующем уровне, вы-
ступая подсистемой с ее собственной структурой, он теперь
«объясняется» своей сущностью первого порядка.
Таким образом анализ системы предполагает выделение по
крайней мере двух уровней: высшего и низшего. Без их рас-
смотрения утрачивается объяснительный принцип отношения
«явление — сущность». При поуровневом движении осуществ-
ляется переход от сущности первого порядка к сущности вто-
рого, третьего и т.д. В каждом случае межуровневые отношения
выражают отношения «элемент — подсистема»: неделимость
элемента на одном уровне и его делимость как подсистемы —
на другом. Следовательно, поуровневый анализ идет в двух на-
правлениях: «горизонтальном» — выделение структур на каждом
уровне, и «вертикальном» — рассмотрение межуровневых отно-
шений — «элемент-подсистема».
Количество рассматриваемых уровней может быть различно.
Это определяется характером задач, решению которых учащийся
должен научиться на данном этапе обучения: необходимостью
ориентировки на связи, в которых задан объект задачи и кото-
рые опосредуют поиск ее решения и нахождение характеристик
искомого. Элементарные задачи могут быть решены на основе
анализа одного структурного уровня выделением элементов и
связей между ними. Более сложные задачи требуют ориентиров-
ки на многоуровневые связи и их субординацию.
Так, в школьном курсе математики при решении сюжетных
задач выделяется столько уровней, сколько условия задачи со-
держат носителей величин-подсистем, находящихся между со-
бой в определенных количественных отношениях и связях, и
для выявления которых требуется разноуровневый анализ пред-
ставленного в задаче объекта. В курсе теории вероятностей вы-
деляются уровни: случайного события, случайной величины,
случайного процесса — и, соответственно, предусматривается
решение сложных задач, с ориентировкой на связи двух-трех
уровней и с разными вариантами разноуровневого их пересече-
ния. При изучении языка выделяются фонетический, морфо-
логический, синтаксический уровни. Слово как лексическая
110
единица выступает предметом анализа на всех уровнях. Каждый
из них вносит свой вклад в функцию языка как средства обще-
ния в речевой деятельности. В курсе химии выделяются уровни:
«дохимические» — атомарный и субатомарный, и «химические» —
молекулярный, надмолекулярный. Задачи на анализ химических
систем — молекулярной и более сложных форм организации:
определение характеристик химических взаимодействий, усло-
вий и этапов их протекания, предсказания продукта химической
реакции, объяснения его новых свойств в отличие от свойств
реагентов и т.д. — требуют анализа и «химических», и
«дохимических» уровней строения вещества.
Поуровневый анализ определяет композицию первой части
программы; ее разделы выделяются и обозначаются уровнями
анализа. Их рассмотрение может идти в разных направлениях:
«сверху вниз» — от вышестоящего уровня (более сложных форм
организации) к низшим и, наоборот, «снизу вверх» — от низ-
шего к высшим. Это определяется характером познавательной
установки. В первом случае — на передний план выступает за-
дача выявить объяснительный принцип химических явлений,
двигаясь от сущности первого порядка к сущности второго по-
рядка и т.д., раскрыть их многопорядковую сущность; во втором —
первостепенной задачей является раскрытие происхождения,
становления, усложнения химической системы и ее развития. В
целом поуровневое рассмотрение строения объекта решает обе
эти задачи.
Выделение уровней системы, поуровневый и межуровневый ее
анализ — главный момент в формировании теоретических пред-
ставлений об изучаемом предмете как специфической системе.
Во-первых, раскрывается сложность, составленность
системы из разнокачественных частей. Каждый уровень имеет
свое строение, специфические структуры — со своим составом
структурных элементов и фиксированными свойствами, прису-
щими только данному уровню. В «горизонтальных» структурах
выделяют элементы как неделимые составляющие. Но горизон-
тальный анализ не исчерпывает «рассечения» целого на части.
При переходе на каждый последующий уровень неделимый
элемент предшествующего уровня становится делимым. Он уже
выступает подсистемой со своей структурой, обладающей спе-
цифическими элементами в свойствах, образующих нов> ю теп;--
стность. Межуровневые отношения «элемент-подсистема» отра-
жают относительную неделимость элемента; его внутренние со-
111
ставляющие являются носителями других свойств — частями
«другого сорта».
Таким образом, структуры нижележащего уровня несут но-
вые взаимодействия — между другими элементами. Новый тип
взаимодействий в данном случае выступает новой формой дви-
жения материи. Так, в химической системе на молекулярном
уровне молекула рассматривается как состоящая из атомов
(однородных или разнородных) — химических элементов, кото-
рые выступают неделимыми образованиями, и химическая связь
между ними определяется их свойствами как целостностей. На
следующем уровне — атомарном — атом как элемент системы
молекулы «распадается на составляющие его специфические
элементы: ядро и электронную оболочку, выступающие целост-
ностями и характеризующиеся определенными свойствами и
типом взаимодействий. На следующем уровне — субатомарном —
ядро и электронная оболочка выступают уже дискретными обра-
зованиями со своей структурой, новыми элементами и типом
взаимодействий.
Во-вторых, показывается, что всякий сложный объ-
ект, состоящий из элементов с индивидуальными свойствами на
данном уровне и разнокачественных — на разных уровнях,
предполагает упорядоченность этих элементов, определенные
формы их организации. Целостность сложного объекта есть ре-
зультат существования его частей одновременно в разных фор-
мах организации, которые вносят упорядоченность, субордина-
цию, иерархию этих разнокачественных частей. Упорядочен-
ность здесь достигается благодаря взаимосвязи частей и избира-
тельности их взаимодействий. В противном случае система не
может существовать как функциональная целостность с новыми
свойствами, не сводимыми к свойствам составляющих ее частей
(всей их совокупности). Нарушение внутреннего порядка ведет
к хаосу и разрушению данной системы как саморегулируемой
функциональной целостности.
Открываются законы упорядочивания элементов — характе-
ристики генетических связей, образующих структуру, и струк-
турных связей, поддерживающих устойчивость структуры. В ос-
нове первых связей лежит соответствие «первичных» (исходных)
свойств элементов, выражающих их «сродство», «притяжение»
друг к другу; в основе вторых — соответствие «вторичных»
свойств элементов, т.е. свойств, возникающих уже под влияни-
ем их существования в структуре как новой целостности. Отно-
112
шения соответствия элементов есть общий закон образования
связи между ними, взаимодействия. Элементы при их
«сродстве» не тождественны друг другу, их свойства отражают
условия возникновения взаимодействий и появления связи с
образованием новой устойчивой целостности структуры систе-
мы. Системная целостность — не аддитивная (суммативная). а
органическая, упорядоченная в структуру, в такую форму орга-
низации, которая рождает новые свойства целого, не сводимые
к сумме свойств составляющих ее частей.
В-третьих, поуровневое рассмотрение системы рас-
крывает механизм порождения ее целостных свойств как устойчи-
вого образования и внутренних изменений, характеризующих ее
развитие с возникновением новых свойств. При движении
«сверху вниз» раскрывается отношение «явление-сущность» как
объяснительный принцип явлений, порождаемый их многопо-
рядковой сущностью. Свойства элементов одного уровня высту-
пают как непосредственно данные — как явления; на после-
дующем уровне они объясняются как закономерно порождае-
мые их внутренней структурой — элементами, их свойствами и
взаимодействиями.
Таким образом, за статикой явлений системы раскрывается
ее внутренняя динамика переходных состояний. Отношение
«явления-сущность» воспроизводится при каждом переходе на
новый уровень рассмотрения системы. В целом поуровневое
познавательное движение раскрывает явления в их многопоряд-
ковой сущности. При движении в обратном направлении —
«снизу вверх», от низшего уровня к высшим — раскрывается
механизм усложнения системы и ее развития. Развитие здесь не
сводится к увеличению количества разнокачественных элемен-
тов; каждый новый, более высокий уровень не просто увеличи-
вает их количество, но и порождает новую форму их организации,
образует новый тип структуры, а следовательно, и новые свойства
образуемой целостности. При этом каждый новый уровень услож-
нения системы содержит предыдущий, но в «снятом», т.е. преобра-
зованном виде как существующий в рамках новой целостности.
Таким образом, открывается преемственность этапов развития;
каждый новый этап подготавливается предыдущим, создающим
предпосылки возникновения новой формы организации — коли-
чественно-качественных изменений системы.
В-четвертых, поуровневый анализ системы приводит
не только к получению наиболее полной информации о ней. но
113
и к пониманию вероятностного принципа детерминации ее
свойств, состояний и характеристик поведения. Информация,
поступающая с низшего уровня (о свойствах структурных эле-
ментов и их связях в подсистемах данного уровня и взаимосвя-
зях между самими подсистемами) на высший уровень, не просто
суммируется, она перекодируется другими знаками, которые не
только информационно более емкие; они несут в себе вероятно-
стный принцип детерминации. Чем «многоэтажнее» система —
тем больше разновероятностных связей и их пересечений опре-
деляют (не жестко, а вероятностно) состояние системы.
Таким образом, первая часть программы раскрывает инвари-
антный аспект системы, всеобщее ее основание, закономерно-
сти существования в любых вариантах. Знания, полученные при
ее изучении — об общих закономерностях бытия системы, со-
ставляют «теоретические основы» изучаемого предмета, которые
входят в содержание ориентировочной основы при анализе лю-
бых частных вариантов данной системы.
В современных школьных программах описывается «разное»,
специфическое, особенное, а всеобщее не выделяется. Так, фи-
зика представлена классической механикой, молекулярной фи-
зикой, электричеством, оптикой, т.е. специфическими особен-
ностями частных физических систем, но общий предмет физики —
физическая система в ее целостности и генетическом основании
отсутствует. В химии — то же; отдельно описываются неоргани-
ческая и органическая химия, специфические особенности от-
дельных типов химических систем, а всеобщие их основы — ин-
вариант химической системы «размыт». В языке — фонетика,
морфология, синтаксис, лексикология выступают сами по себе,
в своей автономности, безотносительно к общей функции языка
как носителя общественного сознания и средства общения. Ка-
ждый раздел программ — про разное, автономное, а предмет в
целом выступает простой совокупностью этих разных содержа-
ний, без единого, стержневого начала, связывающего их в орга-
ническое целое и выражающего теоретические основы предмета.
Такое положение дел педагоги оправдывают тем, что нет крите-
рия для выделения основ предмета. Школьные дидакты, напри-
мер, в дискуссии «Наука и учебный предмет» (1967 г.), возражая
ученым — представителям конкретных наук, заявляли, что
учебный предмет не может представлять основы науки, так как
«неизвестно», что представляют «основы», и «педагогика не рас-
114
полагает средствами и способами передачи методов науки».
Именно об этом и идет речь в наших исследованиях — как про-
ецировать науку в учебный предмет: каково содержание
«основ», с помощью каких средств оно выделяется, в какой
форме и как формировать у учащихся теоретическую деятель-
ность по выделению основ предмета и его воспроизведению
мышлением.
Педагогика должна соединить ныне разъединяемое: учебный
предмет и науку, знание и деятельность, современную культуру
и обучение. Она должна знать, как это делать. Передача обще-
ственно-исторического опыта новым поколениям через его ус-
воение — главная социальная функция педагогики.
Было бы неверным утверждать, что содержания учебных
предметов не подвергаются изменениям, остаются застывшими
в своем «классическом» виде. Все углубляющаяся в современной
науке тенденция к дифференциации развивающегося знания и
изменение принципов его систематизации оказывают влияние и
на содержание учебного предмета; в него включаются новые
знания, вычленяются новые разделы, меняется и сам «отбор»
материала из науки. Так, в курсе биологии появилась генетика,
в физике — квантовая механика, теория относительности, в хи-
мии — квантовая химия, физическая химия и т.д. Но все эти из-
менения, происходящие, по образному выражению В.В. Давыдова,
по принципу «слоеного пирога», не изменяют логики изучения
предмета, не выделяют генетических основ предмета, не форми-
руют новых представлений о нем в его целостности.
Другая важная тенденция — интеграция разрастающегося
знания, изменение способов научного мышления и новая ори-
ентация познавательной деятельности, по-новому открывающая
предмет исследования и принцип интеграции знаний о нем в
целостность. Эта тенденция еще не получила своего отражения
в учебном предмете.
Возникший новый системный стиль научного мышления —
не просто дополнение «анализа» «синтезом», имевшим место в
классической науке; это — новое, многомерное видение мира,
новое понимание принципов детерминизма явлений, новый
способ духовно-практического освоения мира. Ориентация обу-
чения на формирование у учащихся современного научного
мышления должна изменить взгляд нового поколения на миро-
понимание и отношение к миру. Каждый объект культуры как
предмет познания должен быть представлен учащемуся в друтих
115
нормативах его теоретического описания — знаниях и деятель-
ности, выражающих новые нормы научного мышления.
Ориентируясь на формирование новых норм теоретического
мышления, необходимо прежде всего изменить способ теорети-
ческой деятельности по «конструированию» учащимся новой
картины предмета. Вводя в познавательную деятельность новый
методологический принцип — принцип системности, придаю-
щий ей направленность на раскрытие системно-структурной
природы предмета, мы тем самым определяем и критерий выде-
ления его «основ» — его генетическое основание, принцип по-
строения его теории, несущей объяснение всего многообразия
явлений данного предмета.
На первый взгляд может показаться, что в экспериментальных
программах «нет ничего нового», что они содержат тот же матери-
ал, что и традиционные программы. Чтобы увидеть это «новое»,
используем наглядный образ схематического «человечка» (см.
рис. 3.1).
а)
Рис. 3.1. Схематический «Человечек»
Если разные части материала условно изобразить разными
геометрическими фигурами, то по составу фигур обе программы
идентичны, но и только. В традиционных программах (см.
рис. 3.1, а) материал выступает отдельными фрагментами, не
организованными в органическую целостность определенным
законом. Каждый фрагмент выступает сам по себе, безотноси-
тельно к другим и к целостности. В экспериментальных про-
граммах (рис. 3.1, б) материал организован определенным от-
116
ношением, образующим из них структуру «человечка». Именно
этого отношения, превращающего набор разных фрагментов в
органическую целостность предмета, и нет в обычных програм-
мах. Знание об этом отношении, выражающем определенный
тип структуры, — есть новое знание; оно связывает все осталь-
ные знания в единое целое, образует концептуальную систему,
придает им новый смысл и новое понимание предмета как ор-
ганичной целостности. Образ «человечка» может быть прорисо-
ван с разной степенью детализации, «одет» в разные «одежды»,
по разной моде и т.д., но во всех случаях он останется
«человечком». Ориентировка на эти отношения (теперь уже не
фрагментов, а элементов), которые придают частям определен-
ную форму организации — тип структуры, позволяют увидеть в
«разном» всеобщее, единое — «узнать» предмет, в каких бы
«нарядах» он ни являлся. Такая ориентировка крайне важна в
мире разрастающегося предметного знания и усложняющихся
проблем и задач.
Если у учащегося сформирован ориентировочный образ сис-
темных основ предмета, то ему легко ориентироваться в новых
знаниях; он может каталогизировать их по предмету, по уровне-
вым структурам данного предмета, определить появление новых
характеристик элементов и связей в структурах, из всей сово-
купности знаний отобрать необходимые для построения предме-
та и решения соответствующих задач, выделить «стволовую»
часть изучаемого предмета на разных уровнях обучения.
«Устаревшие» знания не всегда являются «ненужными», од-
нако в новой системе знаний они должны наполнится новым
смыслом, приобрести новое значение. «Ненужными» они стано-
вятся, когда в новой ситуации их используют в старом значе-
нии. «Неприменяемые» знания — знания, которые усваиваются
готовыми, заучиваются, которые не порождаются исследова-
тельской деятельностью с программой, открывающей характе-
ристики предмета, его строение. Они не несут ориентировочной
функции в деятельности по решению задач, так как не соотно-
сятся с характеристиками представленного в задаче объекта. От-
ражение в знании системного объекта придает и самим знаниям
системность — определенную структуру, логическую связь и
форму обобщения.
Обобщенные знания — знания особого рода. Они отражают
особую реальность — всеобщее в частном, особенном и выра-
117
жаются специфическими абстракциями, которыми это всеобщее
описывается (в нашем случае — категориями системного анали-
за). Обобщение конкретно-предметных знаний возможно при
их выражении одновременно как частного и всеобщего в кон-
кретном предмете. В экспериментальных программах знания о
предмете описываются и языком конкретной науки, и языком
системного анализа.
Абстракции, выражающие всеобщее в вещах, могут выпол-
нять инструментальную функцию при анализе разных конкрет-
ных вещей, выделяя не только их всеобщее основание, но и их
специфические особенности как формы проявления всеобщего
в частном.
Ориентировочная функция образа системных основ предме-
та вряд ли могла быть сформирована без анализа разных кон-
кретных систем — разных по типу структур, характеру системо-
образующих связей, а равно и разных вариантов систем с дан-
ным типом их структуры.
Вторая часть учебной программы посвящена анализу
разных вариантов системы.
Так, в курсе химии (школьный курс) выделяются разделы:
общая химия, неорганическая химия, органическая химия.
Общая химия раскрывает всеобщие основы химических систем:
уровни строения вещества, химические формы его организации
(структурные элементы и системообразующие связи на разных
уровнях, порождающие специфические особенности подсистем
соответствующих уровней: атома, молекулы, кристалла). Здесь
рассматривается периодический закон как основа химической
систематики. Особый аспект анализа составляет химия элемен-
тов (свойства, особенности, определяющие их взаимодействия, —
типы реакций, их особенности и общие закономерности про-
текания). Неорганическая химия предметом анализа рассмат-
ривает особенности основных неорганических соединений и их
превращений. Выделяется классификация основных неоргани-
ческих соединений, типы связей в них, типовые химические
реакции между ними. Органическая химия изучает новый, осо-
бый класс химических систем с определенным типом структур,
состоящих из таких элементов, как углеродная цепь и функ-
циональные группы. Выделяются основные классы органиче-
ских соединений, их специфические свойства, варианты
строения, характеристики поведения при химических взаимо-
действиях.
118
При изучении языка и речевой деятельности рассматривают-
ся разные виды систем речевой деятельности (чтение, слушание,
говорение, письмо), выделяются общие характеристики речевого
высказывания (текста), порождаемые при говорении (письме) и
воспринимаемые при слушании (чтении); функциональный
стиль, жанр, тип, композиция, форма, вид (языковые особенно-
сти в каждом случае).
Задачи. Нацеливая экспериментальное обучение на форми-
рование системного мышления, необходимо пересмотреть под-
ход к разработке задач, выделению их типов и критерия слож-
ности. Предметом особого рассмотрения здесь становятся так
называемые «нестандартные» задачи и возникающие трудности
при их решении.
Решение задач выступает не только формой «применения»
ранее сформированных предварительных знаний, но и формой
деятельности по формированию новых знаний. Задачи высту-
пают как способ презентации системного объекта в разных его
вариантах и ставят цель (требование) — нахождение искомого —
тех или иных его характеристик по известным данным в усло-
виях. Задача объективно решаема, если содержит всю полноту
данных, по которым искомое может быть найдено; объективно
нерешаемая задача — это задача с неполными данными. Задача
в общем ее виде определяется как цель, данная в условиях дос-
тижения (А.Н. Леонтьев). Задачи простые — одноуровневые, с
прямым, «открытым» отношением между ее элементами. Задачи —
усложненные — многоуровневые, с множеством подсистем,
свойств, связей и межуровневых отношений (например, в мате-
матике — система уравнения с одним неизвестным и система
уравнений с несколькими неизвестными).
Искомыми (неизвестными) могут быть целостные свойства
объекта, свойства того или иного его элемента, некоторые ха-
рактеристики связей в подсистемах и между подсистемами.
Объект в задаче может выступать разными уровнями своего
строения и, соответственно, с разным количеством связей, с
разным типом их субординации, в разных вариантах систем от-
ношений, в которых выступает (задано) искомое, с разной дли-
ной цепочки промежуточных данных, которые должны быть
найдены как необходимые для решения задачи.
Разобраться во всех связях, упорядочить их. установить от-
ношения между ними и т.п. учащемуся трудно без предвари-
119
тельного обучения «умению решать задачи». Проблема решения
задач, применения знаний на практике — узкое место в тради-
ционном обучении.
Среди методистов не случайно укрепилось мнение о том, что
обучить универсальному способу анализа и решению многообраз-
ных задач невозможно. Эмпирически найденные способы их реше-
ния сообщаются учащимся готовыми. Включение «нестандартных»
задач в обучение не рекомендуется. «Олимпиадные» задачи тре-
буют особой подготовки учащихся — тренировки в их решении
как имеющих определенный тип усложнения. При этом всеоб-
щий принцип анализа задач, критерий их сложности, основание
для выбора способа их решения остается закрытым даже для
победителей олимпиад и конкурсов. Решение задач «по интуи-
ции» становится характеристикой учащихся как «способных»,
«одаренных», «талантливых».
В экспериментальном обучении решение задач — такая
форма обучения, которая открывает учащемуся инвариантное
строение системы и возможное многообразие вариантов, а в ка-
ждом конкретном случае — варианты систем связей и отноше-
ний, в которых может быть задано искомое. Задача выступает
прежде всего как предмет теоретического анализа конкретного
варианта системного объекта, представленного ее условиями, с
требованием по известным его характеристикам найти неиз-
вестное (искомое). Главный момент при решении задачи — ана-
лиз ее условий, выделение структуры связей, в которой задано
искомое, и на основе сделанного анализа — выбор пути ее ре-
шения, составление плана нахождения необходимых промежу-
точных данных для определения характеристик (значений) ис-
комого. В такой форме обучения акцент смещается с формально
результативного аспекта (получение ответа на вопрос задачи) на
анализ условий задачи, представляющих конкретный вариант
системы с разным искомым, и путей нахождения искомого.
Исходя из новой функции задач в обучении осуществляется
и их конструирование, нацеленное не только на открытие мно-
жества вариантов связей и структур в изучаемой системе, но и
на сознательное освоение метода системного анализа, превра-
щение его в рабочий инструмент в каждом случае. Все учебные
задачи — и «теоретические», и «практические», по сути дела,
познавательны, только в «теоретических» задачах формируются
знания об инвариантных основах системного объекта, а в
120
«практических» — знания о возможных его вариантах. При этом
метод системного анализа выступает не только абстрактным
знанием, но и средством решения прикладных задач.
Предварительно приобретенные знания при изучении ин-
вариантных основ объекта и вновь приобретаемые знания о
его вариантах составляют единую систему знаний, ориенти-
рующих умения воспроизводить теоретическую деятельность
в заданных нормативах. Практические задачи в собственном
смысле могут предъявляться в качестве «контрольных» в кон-
це обучения. Это могут быть профессионально-практические
задачи (при профессиональном обучении) или их модели. В
таких задачах цель смешается с формирования знаний (они
уже сформированы) на получение утилитарного продукта с
использованием знаний в качестве ориентировочной основы
практических умений.
Учитывая сознательное усвоение учащимися метода систем-
ного анализа, выделяются задачи «аналитические» и «синтези-
рующие». Первые «рассекают» метод на его отдельные процеду-
ры — предполагают анализ отдельного аспекта системы, напри-
мер выделение целостных свойств, уровней строения, раскрытие
структуры (элементов и их свойств, связей между ними) и т.д.
Вторые синтезируют уже освоенные процедуры в единое целое —
метод анализа и соответственно предполагают использование
всех освоенных его процедур.
Объективная сложность задачи определяется тем, сколько и
каких процедур она предполагает для обнаружения всей систе-
мы связей и отношений, в которой задано искомое; какова дли-
на цепочки необходимых преобразований исходных условий за-
дачи для выявления всех промежуточных данных вплоть до по;
следнего звена, непосредственно связанного с искомым. Субъ-
ективная трудность их решения определяется мерой неполноты
ориентировочной основы деятельности по анализу задачи —
сколько и какие процедуры (или их отдельные операции) не
сформированы в требуемых показателях, и потому они пропус-
каются или выполняются неточно. В результате неполноценного
анализа учащемуся не удается восстановить всю цепочку опо-
средствующих связей и отношений искомого.
Следует отметить, что во «Введении» при раскрытии уча-
щимся нового метода обучения большое внимание уделяется
обычно возникающим трудностям при решении задач и причи-
нам их возникновения, особенно в «нестандартных» задачах.
121
Подобные трудности связаны с неумением анализировать усло-
вия задачи — выделять представленный в них объект во всей
сложности его строения и множестве связей и отношений, опо-
средующих искомое. Это неумение анализировать задачу связа-
но со способом изучения учебной дисциплины — объектов, со-
ставляющих ее предмет, когда не выделяется их всеобщность —
системный принцип их строения и функционирования. Новый
метод обучения устраняет эти трудности. Для многих учащихся
желание научиться решать задачи — главный мотивирующий
фактор для участия в экспериментальном обучении.
После изучения предмета по новой программе в логике сис-
темного анализа может быть выделена общая предварительная
схема анализа задач, включающая следующие моменты:
• определение «субстрата» носителей известного и неиз-
вестного (искомого) в представленном условиями задачи
объекте; ими могут быть отдельные свойства целостного
объекта или составляющих его частей-элементов, харак-
теристики связей между ними и их параметрами, те или
иные параметры внешних связей со средой (в метасисте-
ме). Объект в своем строении может выступать на одном
или нескольких уровнях строения и соответственно в раз-
ных структурах, разнокачественных элементах и характе-
ристиках связей между ними; с разной топологией неиз-
вестных;
• установление характера связей между искомым и извест-
ными данными — прямые, косвенные, субординационные
отношения, одноуровневые или многоуровневые;
• оценка достаточности известных данных для нахождения
искомого через цепочку необходимых промежуточных
данных — определение объективной решаемости задачи;
• составление плана нахождения промежуточных данных,
вплоть до последнего звена, открывающего прямую связь
с конечным искомым;
• выявление конечных характеристик искомого и их фиксация.
В конечном итоге строится своего рода «матрица» связей и
отношений: в «строках» — между параметрами объекта, в
«графах» — отношения по каждому из параметров на разных
уровнях его рассмотрения. Эта «матрица» — ориентирующий
образ при решении задач; она в наглядном виде представляет
модель структуры задачи. Всякий раз решение задачи начинает-
ся с составления соответствующей «матрицы», на основе кото-
рой можно определить, решаема или не решаема задача
122
(достаточность или недостаточность известных данных), степень
сложности задачи и порядок нахождения промежуточных дан-
ных, наметить план преобразования исходных условий задачи,
сделать выбор оптимального способа ее решения. В абстрактном
виде «матрица» может выступить всеобщей моделью, ориенти-
рующей составление самих задач.
Не составляют особого класса и так называемые «эвристи-
ческие» или «творческие» задачи. Их характеристика как твор-
ческих относится не к самим задачам — каким-либо их особен-
ностям, а к субъекту, их решающему, — способу его мышления,
к его возможностям видеть объективное строение задачи и всю
систему связей и отношений, в которой задано искомое. При
этом творческий подход к решению может иметь разное выра-
жение: сокращение зоны поиска, видение типа задачи и выбор
способа ее решения, возможности ее многовариантного реше-
ния, разбиения на подзадачи с внесением соответствующих ог-
раничений в каждую из них и получением частичного результа-
та. который в последующем входит в известные данные новой
подзадачи и т.д. Эти возможности могут быть сформированы
эмпирически, в процессе скрытых, неосознаваемых упражнений
и стать умственными приемами, реально ориентирующими уча-
щегося в решении задач. Но так как субъект их не осознает и не
знает, как они формируются, то для него они выступают как
дар интуиции». Механизм «творческих» способностей — ре-
шать задачи «по интуиции» неизвестен и обучающему, и потому
обучать творчеству считается невозможным.
Учебные карты (УК). Это особый вид учебных пособий, ор-
ганизующих деятельность учащихся по выполнению учебных
заданий. В отличие от задач, задания представляются програм-
мой деятельности по анализу и решению задач. Учебные зада-
ния могут быть реализованы в виде деятельности по формиро-
ванию научных понятий, законов, отдельных познавательных
процедур и метода анализа объектов, решения задач познава-
тельных, прикладных и т.д. Но во всех случаях задания высту-
пают как требования решить задачу с нормативной деятельно-
стью. фиксированной в учебной карте. В ходе этой деятельности
формируются конкретно-предметные знания и умения. Дея-
тельность, выполненная со всеми нормативными показателями,
гвляется умением, а сформированные в ней знания входят в
гриентировочную основу умения.
123
В процессе обучения УК выполняют ряд функций. Рассмот-
рим главные из них:
► УК — средство фиксации нормативной деятельности по
выполнению конкретного задания. Она представляет порцию
учебного материала, состоящего из:
• знания (о предмете, деятельности, ее функциях, строении
и способах реализации);
• умения выполнять деятельность в нормативных показате-
лях по решению разных видов задач (теоретических и
прикладных);
• плана организации деятельности.
Для представления учебного материала, как подлежащего ус-
воению, далеко не безразличны формы, средства и способы его
предъявления в характеристиках, в которых он должен быть ус-
воен. Важно найти такую форму его презентации, которая обес-
печит триединство его составляющих.
Теория поэтапного формирования умственных действий за
исходную форму усвоения выделяет материальную (или мате-
риализованную) — деятельность с реальными, чувственными
вещами или их «заместителями». Изменение их деятельностью
должно открыть учащемуся скрытые свойства, логику существо-
вания вещей. Но теоретическая деятельность есть деятельность с
идеализированными объектами; объекты (и материальные, и
идеальные) не подсказывают учащемуся, как с ними надо дей-
ствовать, чтобы они открыли «тайну» своего бытия, и притом в
разных формах. Универсальная форма «замещения» вещей и
деятельности с ними — представление их понятийными средст-
вами, выражение речью.
► УК — есть форма описания знаний, деятельности и спо-
собов ее выполнения понятийными средствами*. Понятийная
форма имеет много преимуществ перед другими формами
«материализации». Каждая составляющая учебный материал
есть особая реальность, которая описывается специфическими
понятиями: объект описывается понятиями конкретной науки;
деятельность — категориями (цель, предмет деятельности, сред-
ства, состав действий и операций, которыми она выполняется, и
продукт деятельности); способ организации деятельности — по-
нятиями метода, которыми «производятся» знания о предмете.
1 См. образцы УК в разных главах II части книги.
124
УК, представляя материал усвоения в форме деятельности по
решению конкретной задачи, в результате чего формируются
знания и умения, синтезирует все эти разнородные понятия в
единую концептуальную систему как целостность. Понятийны-
ми средствами можно задать разные уровни обобщенности
формируемым знаниям и умениям. Понятийно-речевая форма
фиксации той реальности, которая подлежит усвоению, очень
важна при формировании мышления и его способов. Переход
реальности из внешней данности в мысль о ней не может осуще-
ствляться вне речи. Поэтому УК, представляя материал в речевом
выражении, фиксирует объективное содержание, подлежащее
усвоению, и переходные формы самого процесса усвоения —
его превращения в мысль.
► УК — неукоснительное руководство при выполнении за-
дания до тех пор, пока деятельность не будет выполняться сво-
бодно, без ошибок, с требуемой скоростью и возможностью
дать адекватный словесный отчет о ней. Но и тогда ее содержа-
ние продолжает быть средством управления деятельностью, вы-
полняемой в речевой форме (сначала во внешней речи, затем —
«про себя» и, наконец, во внутренней речи). Все перечисленные
этапы формирования мысли, мыслительной деятельности, весь
«идеальный план» — обретают словесно-понятийное существо-
вание в разных формах речи. Однако важна не только форма, в
которой усваивается деятельность, но и ее содержание, органи-
зуемое программой.
► УК — программа деятельности учащегося, развернутый
план ее выполнения; выделяются функции, содержание про-
граммы, этапы выполнения, способ их реализации. Общими
этапами выступают:
• анализ задания (выделение цели, предмета, средств, со-
става и продукта деятельности);
• подготовка к выполнению задания (заготовка таблиц, для
фиксации собранной информации при работе с источни-
ками — справочниками, учебной и научной литературой и
др);
• подготовка таблицы — «матрицы» для анализа задачи и
фиксации ее данных, а также «опорных» таблиц для фик-
сации промежуточных данных решения задачи, которые
будут необходимы для их использования в дальнейшем
процессе решения. При проведении эксперимента в лабо-
раторных работах — проверка, настройка лабораторной
125
аппаратуры, в производственном обучении — проверка,
настройка технологического оборудования, выбор и провер-
ка вспомогательного оборудования, контрольно-измеритель-
ного инструмента, исходного материала (заготовки);
• проведение работы — решение задачи — развернутого
процесса преобразования исходного «материала» (данных
условий задачи) в требуемый продукт (в теоретических
задачах — в знания и умения, в практических — в целе-
вой утилитарный продукт);
• контроль и оценка выполняемой деятельности, промежу-
точных и конечного продуктов с коррекцией выполняе-
мых действий и операции при обнаружении отклонений
от нормативных показателей.
По своему характеру формируемая деятельность — ориенти-
ровочно-исследовательская. Ориентировочной ее можно назвать
по ее функции — в ней формируются знания, входящие в ори-
ентировочную основу умений, а «исследовательской» — по своей
цели производить не утилитарный продукт, а познавательный —
знания. Все преобразования, которые она производит с предме-
том, направлены на исследование и выявление определенных
его свойств — тех, которые будут ориентировать в последующей
деятельности его преобразования как в познавательных, так и в
утилитарных целях.
Ориентировочно-исследовательская деятельность обладает
некоторыми особенностями структуры. В ней представлены сле-
дующие компоненты:
• мотивационно-целевой — приобрести знания и умения;
• исследовательский — выполнить деятельность по исследо-
ванию предмета и выявить особенности не только пред-
мета, но и самой познавательной деятельности: цель,
предмет, средства, способ выполнения и продукт;
• планирующий — фиксировать последовательные преобра-
зования исходного материала в целевой продукт;
• контрольно-оценочный — сравнивать фактическое выпол-
нение деятельности с ее нормами, представленными в
УК, и в случае выявления отклонений — произвести кор-
рекцию; этот компонент включает контроль, оценку и
коррекцию не только деятельности, но и ее продуктов —
промежуточных и конечного.
► УК — прообраз внутренней деятельности, ориентирующей
сформированное умение.
126
Внутренняя деятельность («умственная», идеальная), будучи
производной от внешней деятельности, не является ее копией,
фотографией.
Это скорее «художественный портрет», который несет в себе
новые по сравнению с «оригиналом» характеристики, возник-
шие в результате интериоризации деятельности и ее умственных
преобразований.
Деятельность свертывается, автоматизируется, выполняется
другим масштабом «единиц», изменяется ее структура, чувст-
венно-знаковая форма деятельности (речь) уходит в подсознание,
а в сознании остается ее «мыслительная* форма — понятийно-
смысловое содержание. Это порождает иллюзию «бессловесной»
мысли, которая протекает «вне времени», возникает «сразу»,
неподготовленно. Обычно «интуиции» приписываются именно
такие характеристики мыслительного образа. Подобные пред-
ставления позволяют констатировать, но не исследовать его, т.е.
выявить происхождение, функцию и особенности, отличающие
его от оригинала. И, хотя внутренняя деятельность с внешней
деятельностью имеет лишь «портретное» сходство, ее главные
характеристики закладываются уже при организации внешней
деятельности (ее предметное содержание, мера полноты для
возможности решения задачи, форма и уровень обобщения,
системность, структура) и отражены в УК, описывающей вы-
полнение задания. Однако только порождаемая ею внутренняя
деятельность в ее специфической функции строить ориенти-
рующий образ — «оперативные схемы» мышления определяет
функционирование сформированного умения и его «качество».
► УК — средство обобщения формируемых: деятельности,
знаний и умений. Во-первых, описываемая деятельность высту-
пает в единстве ее всеобщей формы и частных особенностей
при выполнении каждого задания. Всеобщая форма описывает-
ся категориями: цель, предмет, средства деятельности, состав
деятельности и ее продукт. Каждый частный вид деятельности
наполняет эти категории содержанием, которое выражает осо-
бенности данного вида деятельности. Во-вторых, в деятельности
по выполнению конкретных заданий выделяются общие этапы
и порядок их выполнения с общими их названиями: анализ за-
дания, подготовка к выполнению задания, выполнение задания,
контроль, оценка и коррекция выполняемой деятельности и ее
продукта.
127
Без описания деятельности в ее всеобщем виде невозможна
ее теоретическая рефлексия — анализ, планирование и органи-
зация при выполнении самых разнообразных задач и решении
проблем, понимание системного характера деятельности, все-
общих основ и связи цели деятельности с условиями ее дости-
жения, опредмеченных в продукте деятельности. Без теоретиче-
ской рефлексии деятельности невозможно понимание, осозна-
ние и управление ею, короче — невозможно формирование
учащегося как активного, сознательного и творческого субъекта
деятельности.
► УК, будучи эталоном нормативной деятельности, служит
и средством контроля, оценки и коррекции выполняемой деятель-
ности. Учащийся, сравнивая выполнение каждого действия с
предписаниями УК и оценивая его как правильное или с откло-
нениями, может в случае необходимости тотчас внести соответ-
ствующие коррективы, предотвращая неправильный конечный
результат. Контрольно-коррекционный компонент деятельно-
сти, выступая первоначально во внешней форме, не только
обеспечивает «обратную связь», но и воспитывает дисциплину.
Превращаясь в процессе интериоризации во внутреннюю дея-
тельность контроля, он становится тем, что есть внимание.
Внимание — это не характеристика мышления, а специфиче-
ская деятельность, имеющая свое содержание и функцию —
функции внутреннего контроля (П.Я. Гальперин).
Итак, разработка УК происходит с учетом многообразия ее
функций в учебном процессе, с установкой на формирование тео-
ретической деятельности и порождаемого ею научного мышления.
Использование УК в процессе обучения не исключает других
его форм: лекций, семинарских занятий, лабораторного практи-
кума, производственной практики, самостоятельной работы над
литературой, НИР и др. Важно только ориентировать все эти ви-
ды обучения на формирование деятельности учащегося по все-
общим законам. Лектор, строя свою лекцию, ориентируется на
программу совместной деятельности с учащимися по анализу
предмета, построения его теоретической картины, раскрытия за-
висимости содержания картины от методов, с помощью которых
она строится. Семинар — другая форма организации деятельно-
сти; уже коллективной деятельности самих учащихся, когда вы-
деляется предмет обсуждения и способ его представления док-
ладчиком как итог его деятельности. Другие участники дискуссии
128
осуществляют оценку доклада, ориентированную нормативами
представления итога работы, отмечая положительные моменты и
недостатки, на основе которых возможна коррекция.
Лабораторный практикум — форма исследования предмета
экспериментальной деятельностью. Самостоятельная работа с
литературными источниками — индивидуальная деятельность не
по выборочному переписыванию отдельных фрагментов текста с
последующим его заучиванием (как это часто происходит), а
деятельность по сбору и анализу необходимой информации и ее
синтезу в ориентировочную основу решения конкретной задачи.
Производственная практика, НИР — своего рода формы про-
фессионального обучения, контроля и оценки подготовленности
учащегося к решению профессиональных задач.
В заключение отметим, что в данной главе представлены
общие методологические и теоретические основы, а не кон-
кретные методические принципы формирования предметно-
системного мышления учащихся. Их реализация в методических
принципах изучения конкретной учебной дисциплины — осо-
бая, далеко не простая и творческая задача «предметника». Для
ее решения здесь даются не готовые рецепты, а ориентиры, ко-
торые должны направить мышление учителя, преподавателя в
новое русло, дать возможность преодолеть прежние стереотипы
мышления, сформированные эмпирической педагогикой. Экс-
периментальные исследования на материале разных учебных
дисциплин показывают методическую реализацию теоретиче-
ских основ в каждом конкретном случае (см. часть П). Отдель-
ные методические разработки даются в приложении.
Перестройка обучения на новых теоретических основах с
ориентацией на новые цели — формирование теоретической
деятельности и мышления учащегося — предполагает не только
изменение его содержания и принципов построения учебного
предмета, но и изменение способов усвоения учащимися учеб-
ного материала, другой механизм его «присвоения»; организа-
цию «исследовательской» деятельности, формирующей новый
способ мышления с системной ориентировкой в предмете и са-
мой деятельности.
Разработка учебного предмета не исчерпывается выделением
структуры знаний о нем, фиксацией научного содержания, под-
лежащего усвоению. Фиксированными должны быть и формы
его субъективного присвоения: задачи (теоретические и практи-
: Формирование системного
мышления в обучении
129
открывает специфические закономерности объекта как кон-
кретной физической системы. Математические методы описы-
вают их в предельно абстрактной форме математическими фор-
мулами, выражая модальности физических величин и их отно-
шение как физический закон.
3) Организуемая познавательная деятельность и открываемое
ею разнос на разных этапах познавательное содержание объекта
формирует «движение» развиваемого знания и формы (языка)
его выражения. Подобная деятельность организует не только
развитие знания, но и развитие мысли: от «чувственного к абст-
рактному» отражению объекта, «от явления к сущности», «от
сущности первого порядка к сущности второго порядка» и т.д.
Общую стратегию этого движения задают методологические
средства (в нашем случае метод системного анализа объекта).
Глава 5
Формирование системного
мышления как условие
фундаментализации
и профессионализации
усваиваемых знаний
(На примере курса «Теоретическая
механика»)
Построение учебного предмета и способов его усвоения в со-
ответствии с принципом единства фундаментализации и профес-
сионализации знаний о предмете открывает пути направленного
формирования системного мышления будущих специалистов.
«Фундаментализация» содержания учебного предмета пред-
полагает переход к новой схеме представления знаний о пред-
мете, выражающей его теоретические «основы», — к методоло-
гической схеме описания объектов в современной науке. В ка-
честве такой схемы мы используем схему системного анализа,
что соответствует новому уровню обобщения знаний о предме-
те, открывающему студенту новую действительность, дру<ую
(системную) «картину» предмета.
Организация усвоения учебного материала в тех именно ви-
дах и формах деятельности, которые адекватны системной логи-
ке построения курса и которые моделируют познавательные и
практические задачи будущей профессиональной деятельности
выпускника вуза и составляет аспект «профессионализации»
учебной дисциплины.
Реализация принципа единства фундаментализации и про
фессионализацшг знаний о предмете при разработке зкспсри
ментальных программ предполагает:
• раскрытие предмета изучения как системы сиецифиче
ского качества;
157
ческие), решать которые учащийся должен научиться, виды и
способы деятельности по их решению, умения «исследовать»
предмет и приобретать необходимые знания о нем и использо-
вать их в качестве ориентировочной основы умений решать
конкретные задачи. Объективное содержание знаний, подлежа-
щих усвоению, должно выступить в единстве с субъективной
формой их присвоения, несущей новый уровень развития уча-
щегося.
Формирование системного мышления учащегося — основа его
многостороннего развития, его сйособности к организации любого
вида деятельности с общим принципом ориентировки как в пред-
мете деятельности, так и в процессе самой деятельности.
Часть 11
Экспериментальные
исследования
Конкретней: потому конкретно, чю оно ecu»
синтез многих определений, следовательно, едиист
во многообразного.
Кар ! Маркс
Глава 4
Построение учебного предмета
как системы развивающегося
знания
(Введение в общую физику)
В данной главе в рамках изучения условий формирования
теоретического мышления в обучении рассматриваются прин-
ципы построения учебного предмета как системы развивающе-
гося знания об объекте, формирующего теоретическую мысль
учащегося.
Учебный предмет как содержание обучения, как отобранный
материал науки, подлежащий усвоению, является способом
представления современной науки в триединстве компонентов:
знания об объекте (как предмете конкретной науки), деятельно-
сти, производящей знания, и современных нормативах научного
мышления. Процесс усвоения готового, статичного знания, ис-
ключающий деятельность его порождающую, не несет разви-
вающего потенциала — не формирует теоретическую мысль как
способ научного мышления. Развитие знаний об объекте высту-
пает производным от развития познавательной деятельности,
организуемой как «исследование», и зависит от целей, предмета,
средств и способов. Направленность процесса развития знаний
определяется методологическими средствами исследования, оп-
ределяющими способ познания. В теоретически обобщенной
форме они определяют специфику предмета исследования, стра-
тегию познавательной деятельности, ее программу, этапы в раз-
витии знания и познаваемое содержание объекта.
Учебный предмет в процессе обучения выступает в трех
главных функциях — формирования:
• научного знания о предмете конкретной науки;
• познавательной деятельности учащегося как умения ис-
следовать объект с целью получения знаний определен-
ного содержания и возможности их использования при
132
решении соответствующих задач (познавательных и при-
кладных);
• теоретического мышления учащегося в нормативах со-
временного научного мышления.
С учетом этих функций и разработана экспериментальная
модель учебного предмета.
Традиционная педагогика подходит к построению учебною
предмета со сциентистских позиций, включая в содержание только
знания, подлежащие усвоению, отчужденные от деятельности, их
порождающей. Принцип систематизации знаний при лом не вы-
ражает познавательной логики их развития в создании целостной
теоретической картины предмета. Такая систематизация дает лишь
застывшие «срезы» объекта, не раскрывая движения в познаваемом
объекте, развития знания как способа познания.
Реализация деятельностного подхода в экспериментальной
модели меняет представление об учебном предмете: его содер-
жание строится на принципе единства деятельности — знания -
мышления; оно включает не только знания об объекте, но и
способ организации познавательной деятельности, определяю-
щий формирование и развитие содержания знания и теоретиче-
ского мышления учащегося.
Развитие предполагает преемственно связанные этапы изме-
нений в деятельности — ее целях, предмете, средствах и в со-
держании знаний как ее продукте. Изменения в деятельности и
содержании знания, возникающие на каждом этапе, в целом
характеризуют познавательное движение в объекте как процесс
построения теоретической мыслью его целостного образа, как
способ научного мышления определенной методологической
ориентации. Формирование теоретического мышления систем-
ной ориентации предполагает построение познавательной дея-
тельности учащегося на принципах системного анализа предме-
та; логика развития познаваемого содержания объекта определя-
ется задачей выявления системных основ предмета. В рамках
системного способа изучения предмета особый интерес пред-
ставляют отношения разных:
• уровней познавательной деятельности на разных уровнях
обучения к формируемому содержанию знаний;
• средств и способов познавательной деятельности
(методов) — эмпирических, теоретических, методологиче
ских к формированию развивающегося содержания ша
ний об объекте.
133
Принцип сознательности в обучении предполагает рефлек-
сию учащегося над познавательной деятельностью и формируе-
мым ею мышлением, понимание формируемого содержания
знаний. Возможность рефлексии деятельности как особой ре-
альности предполагает расширение «знаниевого» аспекта учеб-
ного предмета: в него должны входить не только знания об объ-
екте, но и знания о производящей их деятельности — ее функ-
циях, целях, предмете, средствах и продукте. Конечным итогом
познавательной деятельности становится не просто приобрете-
ние учащимися некоторого «набора» знаний, а построение его
теории, упорядочивающей знания некоторым отношением и
содержащей объяснительный принцип явлений предмета. По-
этому необходимы и знания о принципах построения теории, в
первую очередь ее методологических основаниях (в нашем слу-
чае — принципах метода системного анализа). Таким образом,
«знаниевая» структура включает два разнородных компонента:
предметные знания — о предмете изучаемой науки (ее объек-
тах); методологические знания — о деятельности (ее средствах и
способах) по производству предметного знания.
«Деятельностный» аспект учебного предмета на разных
уровнях познания объекта — эмпирическом и теоретическом —
в экспериментальном обучении представлен разным содержани-
ем и способом познавательной деятельности и производимым
ею знанием. Ее общая направленность определяется методоло-
гией системного исследования объекта и задачей построения
концептуальной модели, отражающей процесс и итог развития
знания об объекте как образовании системном.
Разработка экспериментальной модели учебного предмета
осуществлялась на базе раздела «Введение в физику», читаемого
в общеобразовательной школе. Этот раздел является наиболее
важным в силу его особой функции: он определяет объект как
предмет физики, способ его исследования и его генетические
основы, выражаемые исходными теоретическими понятиями.
Последние не только описывают объект в любых его проявле-
ниях и на любом этапе развития физического знания, но и слу-
жат средствами теоретического понимания и выражения в зна-
нии физической реальности.
Такими понятиями в физической науке выступают понятия
о физических величинах (ФВ). В этой связи нельзя не вспом-
134
нить известное высказывание Максвелла: «Первый этап разви-
тия физический науки состоит в отыскании системы величин,
относительно которых можно предположить, что от них зависят
явления, рассматриваемые данной наукой. Второй ступенью яв-
ляется отыскание математической формы соотношений между
этими величинами. После этого можно рассматривать эту науку
как математическую. Проверка же ее законов осуществляется
путем теоретического исследования условий, при которых могут
быть возможно более точно измерены некоторые величины, а
также путем последующего экспериментального осуществления л их
условий и действительного измерения этих величин» (20, с. 14).
Функции «Введения» в предмет инвариантны по отношению
к изучению любых объектов, составляющих предмет разных на-
ук, и их вариантам, изучаемым конкретной наукой (в нашем
случае физикой). «Введение» выделяет общую схему познава-
тельной деятельности, ее этапы и специфику задач, средств,
способов на каждом из них. Это своеобразный «пролог», предо-
пределяющий дальнейший ход событий. Общий путь познания
(его первый уровень) начинается с эмпирического определения
предмета изучения — выделения тех свойств и характеристик
объекта, в которых он выступает как предмет конкретной науки.
Как предмет физики первоначально он «является» своими фи-
зическими свойствами (первый уровень), которые фиксируются
языком физической науки — ее фундаментальными теоретиче-
скими понятиями, такими, как «физические величины» (масса,
сила, энергия и др.). Далее (на втором уровне) осуществляется
теоретическое исследование, направляемое методологическими
средствами (в нашем случае методологией системного исследо-
вания), определяющими общую стратегию исследования, его
программу, познавательные процедуры и формы выражения по-
знаваемого результата.
Используя теоретические средства физики, выявляется орга-
низация объекта — функциональная, морфологическая и гене
тическая структуры — инвариантный механизм, определяющий
закономерности его бытия в разных формах — как варианты
физических систем (механической, термодинамической, эле к
трической и т.д.). И, наконец, третий уровень — процесс нозна
ния завершается построением математической модели конкрсг
ной физической системы, выражающей особенности ее сгрукгу
ры отношением физических величин (математическими форму
лами ее законов).
135
Таким образом, общий путь познания проходит три этапа:
эмпирико-описательный, системный, математической модели.
Каждый этап обучения при этом нацелен на организацию по-
знавательной деятельности для производства преемственно раз-
вивающегося содержания знаний, это предполагает выделение
на каждом из них специфического предмета деятельности, ее
средств и соответствующих способов исследования объекта. Пе-
реход с одного этапа на другой в целом воспроизводит логику
познавательного движения в системном объекте — последова-
тельное развитие знания: от «неразвитой»' (синкретической) це-
лостности физической системы до знания ее развитой формы —
с раскрытием внутреннего строения механизма, определяющего
законы ее существования.
Формируемая на каждом этапе структура знаний (ее компо-
ненты) выражает разное их содержание и внутренние отноше-
ния. На первом, эмпирико-описательном этапе раскрывается
отношение «объект — физическое свойство — физическая вели-
чина», на втором, системном — отношение «объект — физиче-
ская система», на третьем этапе математической модели — от-
ношение «структура физической системы — ее математическая
модель». Каждый уровень познания объекта включен в единый
процесс развития знания о нем, и, как всякий процесс разви-
тия, предполагает преемственность его этапов: каждый после-
дующий включает предыдущий как исходный его момент. В це-
лом развитие знания отражает способ исследования объекта. В
нашем случае движение от этапа к этапу направлено на раскры-
тие системной организации объекта и построение его теорети-
ческой модели как физической системы количественно-
качественной определенности. Это предполагает выражение
знания о физическом объекте на трех языках: физики, катего-
рий системного анализа и математики.
Общая схема познавательной деятельности, определяемая
логикой системного анализа объекта, может быть использована
как в вузе, так и в средней школе.
Модель учебного предмета представлена в форме: учебной
программы «Введение в физику»; набора типовых заданий (для
каждого из разделов программы); «Учебных карт» — фикси-
рующих программы анализа и выполнения деятельности по ка-
ждому заданию. Учебная программа «Введения» фиксирует объ-
ективное содержание знаний, подлежащих усвоению, порядок
их усвоения, логическую связь между ними и общую схему по-
136
шавательной деятельности при системном исследовании обьгк
та в качеств® прообраза его будущего теоретического воспрот
веления мышлением. Учебные задания представляют собой сю
жеты ситуаций, в которых задан один из вариантов объекта для
его анализа и нахождения «искомого»; в одном случае требуется
определить прямым (или косвенным) методом значения кон
кретных физических величин, в другом — определить структуру
макроуровня (микроуровня), выделив элементы, их свойства,
связи и т.д. «Учебные карты» — нормативный способ деятель-
ности (программа и состав действий, которыми она реализуется)
в ходе выполнения конкретного задания. При этом деятельность
представлена в ее всеобщей форме, выражаемой категориями
(цель, предмет деятельности, средства, способ выполнения,
продукт) и в частной форме, отражающей особенности данной
деятельности (при выполнении конкретного задания). В
«Учебных картах» представлены два общих момента: анализ осо-
бенностей деятельности по выполнению данного задания, второй —
анализ самого объекта — той его стороны, которая в данном зада-
нии исследуется как объект системный (на уровне целостных
свойств или на (макро) микроуровнях его строения и т.д.).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПО КУРСУ
«Введение в общую физику»
Задача «Введения» — выделить предмет общей физики и
способ организации познавательной деятельности по его изуче-
нию как физической системы для производства научного физи-
ческого знания.
«Предмет физики. Предмет и метод»:
• понятия объекта и предмета в науке. Единство предмета и
метода:
• материальные системы, их свойства и взаимодействия как
объекты физической науки. Физические свойства и взаи-
модействия — предмет физики;
• понятие — физическая система. Ее целостные свойства,
структура, элементы, их свойства и связи.
«Методы исследования физических систем»:
• методы эмпирического исследования: наблюдение, изме-
рение, эксперимент;
• теоретические методы: методы идеализации, магема1и-
ческое моделирование, системный анализ, мысленный
эксперимент и др.
137
«Система физических знаний о предмете и способы их вы-
ражения» понятийным языком физической науки, средствами
математики, категориями системного анализа.
«Познавательная деятельность по производству научного
знания»:
• инвариантная структура человеческой деятельности: цель,
объект, предмет, средства, операциональный состав, продукт;
• специфические особенности познавательной деятельно-
сти и ее уровни (эмпирический, теоретический, их специ-
фика и взаимосвязь в процессе познания);
• познавательная деятельность в науке и ее моделирование
в учебной деятельности;
• учебно-познавательная деятельность и ее организация;
• функции и задачи учебно-познавательной деятельности.
Ее цели (научиться решать определенный класс познава-
тельных и прикладных задач и усвоить систему знаний как
ориентировочную основу их решения);
• программа изучения предмета как способ презентации
объективного содержания знаний о нем в единстве с дея-
тельностью по их производству учащимся;
• учебные карты как микропрограммы деятельности — вы-
полнения заданий по решению определенного вида задач;
• нормы овладения познавательной деятельностью.
Анализ программы курса «Введение в общую физику»; ее
структуры, содержания, понятийных средств, общей логики.
Раздел I
Физические свойства материальных систем
и их эмпирическое исследование
1. Физические свойства. Физические величины.
► Понятие «материальная система»:
• признаки материальной системы: целостность, выделен-
ность из окружения, качественная определенность, взаи-
модействия;
• материальные системы природы, их иерархия: мегаобъек-
ты — вселенная, галактики, звездные системы, планетные
системы, планеты; макрообъекты — тела на Земле; мик-
рообъекты — молекулы, атомы, ядра, электроны, протоны,
нейтроны и другие элементарные частицы;
• искусственные материальные системы.
138
► Функции материальных систем в познавательном процес-
се: объекты познания — носители физических и других свойств;
средства деятельности: в познавательной деятельности — при-
боры наблюдения, измерения; в производственной — средства
труда; в информационной — средства обрабо1ки, передачи,
преобразования информации.
► Физические свойства материальных систем. Физическая
система как частный вид материальной системы.
► Понятие о физической величине как мере свойств. Виды
физических величин:
• фундаментальные физические величины — пространст-
венные, временные, масса, заряд, количество вещества,
температура, силовые, энергетические. Их символическое
обозначение и математическое выражение — скаляры,
векторы и др. Эталоны физических величин. Дольные и
кратные единицы измерения физических величин;
• производные физические величины. Принципы их по-
строения через отношения фундаментальных величин.
Математические объекты — носители отношений
(умножение, деление и др.). Принципы построения единиц
измерения производных физических величин. Понятие об
удельных величинах, скоростях изменения физических ве-
личин, относительных величинах.
2. Анализ конкретных физических величин.
Временные характеристики
► Время как характеристика длительности процессов:
эталон времени — секунда (в «СИ»). Другие эталоны
времени. Временные параметры (начальный момент
времени, текущий момент времени, интервал времени,
период времени, частота). Связи между временными
параметрами (между начальным, текущим моментом и
интервалом времени; между периодом и интервалом;
между периодом и частотой).
► Сравнительные временные характеристики процессов
разных уровней организации материальных систем.
► Методы измерения временных характеристик.
Пространственные
характеристики
► Пространство как параметр, характеризующий положение
тел относительно друг друга. Эталон пространственных величин
метр (в «СИ»). Другие эталоны.
139
► Пространство как характеристика формы и размеров.
Многообразие форм материальных систем. Размеры тел
(линейные, площадь, объем).
► Связи между размерами для простых форм тел.
► Пространство как параметр, характеризующий положение
тел относительно друг друга:
• тело отсчета, система отсчета, система координат;
• пространственные характеристики точек тела (координаты,
радиус-вектор).
► Связи: между координатами разных точек тела; между ко-
ординатами и радиусом-вектором для одной и той же точки те-
ла; между радиусами-векторами для разных точек тела.
► Изменение положения тел относительно друг друга как
признак механического движения, его виды (поступательное,
вращательное, составное движение).
► Поступательное движение и его модель. Пространствен-
ные характеристики (траектория — длина, количество повторе-
ний прохождения тела по траектории, направление движения).
► Связи между пространственными характеристиками по-
ступательного движения.
► Методы измерения пространственных характеристик.
Масса
► Масса как мера инертных и гравитационных свойств ма-
терии. Эталон массы — килограмм (в «СИ»). Другие эталоны.
► Связь между инертной и гравитационной массами. Прин-
цип эквивалентности.
► Связь массы со строением материи на разных уровнях ор-
ганизации. Плотность вещества.
► Сравнительные характеристики масс материальных сис-
тем на разных уровнях организации материи.
► Методы измерения массы.
Температура
► Температура — мера термодинамического равновесия
макросистемы. Эталон температуры — кельвин (в «СИ»), Другие
температурные шкалы.
► Сравнительные характеристики температур. Понятие о
высоких и низких температурах.
► Методы измерения температур в широком диапазоне.
140
Количество вещества
► Уровни строения вещества. Атомы и молекулы как струк-
турные элементы разных уровней.
► Понятие о косвенных измерениях. Экспериментальное из-
мерение размеров и массы структурных частиц вещества.
► Понятие о количестве вещества. Эталон количества веще-
ства — моль (в «СИ»). Молярная масса. Закон Авогадро.
► Связь массы вещества с молярной массой, массой ато-
мов (молекулы) данного вещества.
Заряд
► Заряд — мера электромагнитного взаимодействия. Свой-
ства взаимодействия (притяжение и отталкивание, их зависи-
мость от величины заряда). Знак заряда (положительный и от-
рицательный). Носители заряда — структурные элементы атома:
ядро, электроны, структурные элементы ядра (протоны). Поня-
тие об элементарном заряде.
► Связь свойств вещества с величиной заряда и его движе-
нием. Понятие об электрическом токе. Эталон силы тока — ам-
пер (в «СИ»). Понятие об электрических и магнитных свойствах
вещества, их обнаружение. Электромагнитное взаимодействие.
Силовые характеристики
Сила — мера механического взаимодействия. Признаки ме-
ханического взаимодействия. Эталон силы — Ньютон (в «СИ»).
Свойства силы (направленность, величина, точка приложения).
Виды сил. Сложение сил.
► Методы измерения силы.
► Производные величины (момент силы, работа силы, дав-
ление).
Энергетические
характеристики
► Энергия — мера взаимодействия и движения. Эталон
энергии — джоуль (в «СИ»). Работа силы, — мера изменения
энергии.
► Виды энергии (потенциальная, кинетическая, внутренняя,
полная).
► Связь полной энергии с внутренней, кинетической и по-
тенциальной. Удельные величины энергии.
141
Раздел II
Анализ физической системы.
Виды физических систем
► Понятие «физическая система». Элементы физической
системы; материальные системы и их свойства-атрибуты
(масса, размер, заряд и др.); связи в физической системе; гра-
витационные, электромагнитные и другие взаимодействия и их
проявления.
► Понятие целостных свойств физической системы. Виды
целостных свойств (механические, тепловые, электрические,
магнитные и др.), признаки их выделения. Характеристики цело-
стных свойств. Изменение характеристик целостных свойств.
Понятие «поведение системы».
► Понятие среды физической системы. Характеристики
среды физической системы (силовые, энергетические); характе-
ристики обмена частицами, массой, зарядом. Связь характери-
стик среды и поведения физической системы. Форма выраже-
ния этой связи — эмпирические зависимости.
► Понятие структуры физической системы. Связь целостных
свойств физической системы с ее структурой; связь поведения
физической системы с ее структурой. Форма выражения связи —
модель физической системы, физический закон.
► Уровни строения системы; межуровневые отношения.
► Принципы классификации физических систем (по виду
целостных свойств, по характеру взаимодействия со средой).
Набор демонстраций.
Итак, программы «Введения» содержат две части:
• первая — «Физические свойства материальных систем и
их эмпирическое исследование»;
• вторая — «Анализ физической системы. Виды физических
систем».
Таким образом, исследование физического объекта проходит
два этапа: эмпирический и теоретический. Каждому из них при-
сущ свой предмет исследования и свой способ исследования.
При этом объект исследования общий, а предмет исследования —
разный. В первом случае предметом исследования явля-
ются физические свойства объекта — виды, условия проявле-
ния, способы обнаружения, способы измерения и фиксация по-
нятиями «физических величин»; затем рассматривается каждая
142
из фундаментальных величин — особенности средств и спосо-
бов измерения, единицы измерения, шкалы возможных значе-
ний, эмпирическое обнаружение некоторых отношений между
величинами. Во втором случае исследуются системные
свойства объекта — целостность, внутренняя сложность, упоря-
доченность его элементов, формы организации; выделяются
уровни строения и функционирования (макро и микроуровень),
межуровневые отношения, специфические особенности струк-
тур каждого уровня. Системные основы объекта инвариантны к
его многообразным вариантам как всеобщий принцип строения
и функционирования объекта, но каждый вариант обладает
своими особенностями.
Рассмотрим каждый из указанных уровней познавательной
деятельности несколько подробнее.
Уровень эмпирического исследо-
вания. В материальном объекте выделяется предмет иссле-
дования — его физические свойства как предмет физической
науки. Эмпирически выявляются и исследуются разные физиче-
ские свойства объекта (их проявления в механических, тепло-
вых, электрических и других взаимодействиях). Каждое из
свойств может иметь разные количественные характеристики,
что предполагает выделение, во-первых, изменяющихся пара-
метров объекта, во-вторых, единиц их измерения. Выделяются
главные параметры изменений: временные, пространственные,
масса, сила, энергия, заряд, температура, количество вещества и
производные от них. Вводятся понятия «физических величин»
(ФВ), единиц измерения. ФВ выступает как количественная ха-
рактеристика изменяемого свойства, а сам объект характеризу-
ется как система ФВ.
Главное содержание этого этапа составляют знания о:
• свойствах объекта и их характеристиках как фундамен-
тальных ФВ;
• единицах измерения каждой из ФВ, способах их измере-
ния (прямой) и методах их вычисления (косвенный);
• способах получения производных ФВ.
Эго содержание знаний формируется в деятельности по ана-
лизу объекта и выделения основных его физических свойств как
системы ФВ, по измерению ФВ, их фиксации (в символической
форме) и установлению отношений между ФВ.
143
Деятельность выполняется в форме решения задач с разным
сюжетом условий. Например: «укажите, какие физические свой-
ства объекта проявляются в данных задачах, назовите их, запи-
шите в таблицу»; «назовите физические величины, которыми
характеризуется каждое из перечисленных вами свойств, обо-
значьте их символами»: «назовите и запишите (символами) со-
храняющиеся физические величины»; «выделите и запишите
аддитивные ФВ»; «запишите известные Вам ФВ и математиче-
ские формулы, выражающие связи между ФВ»; «укажите ФВ,
которые можно измерить прямым методом и с помощью какого
прибора»; «укажите ФВ, которые можно рассчитать, исходя из
известных связей между ФВ»; «укажите связи между ФВ, кото-
рые можно обнаружить опытным путем».
Набор сюжетов задач подбирается так, чтобы была охвачена
вся совокупность ФВ, изучаемая во «Введении». Выполнение
этих учебных заданий своим результатом должно сформировать
у учащихся умения:
• выделять изменяющиеся и сохраняющиеся ФВ;
• устанавливать аддитивные свойства отдельных ФВ;
• выявлять связи между отдельными ФВ внутри одного
объекта (при его неизменяемом и изменяемых состояни-
ях) и в разных объектах.
Измерению прямым методом подлежат ФВ: пространствен-
ные (линейные размеры, площади, объемы, расстояния между
телами, угол), временные, масса, температура, силовые
(давление, сила), сила тока, напряжение, мощность. Объекта-
ми-носителями ФВ служат предметы разных размеров, сделан-
ные из разных материалов: цилиндры, шарики, проволока, на-
клонные плоскости, пружины, кольца и т.д. Измерения прово-
дятся приборами (линейка, штангенциркуль, микрометр, транс-
портир, миллиметровая бумага, измерительные мензурки, се-
кундомер, часы, весы с разновесами, барометр, термометр, ам-
перметр, вольтметр, ваттметр, динамометр).
Программа деятельности имеет общую схему и фиксируется
«учебной картой» (см. ниже). Содержание УК оформляется еди-
нообразно для учебных заданий разного рода.
Деятельность представлена во всеобщем виде и описывается
категориями: цель, предмет деятельности, средства, состав дея-
тельности и ее продукт — см. левую часть УК. Особая форма
деятельности определяется спецификой выполняемого задания
144
(характер измеряемой ФВ, измерительный прибор, действия с
ним и т.д.) — см. правую часть УК.
Учебная карта:
• фиксирует нормативный эталон деятельности и во время
выполнения задания служит непосредственным руковод-
ством;
• определяет содержание усваиваемых знаний, умений и
прообраз формируемой внутренней (умственной) деятель
ности, ориентирующей сформированные умения.
Таким образом, УК одновременно и средство управления
деятельностью, и средство контроля и возможной коррекции
деятельности и формируемого мышления.
Приступая к работе, учащиеся уясняют способ работы с УК,
зная о ее роли в формировании правильных умений и необхо-
димых знаний.
Итак, в ходе эмпирического исследования объекта учащийся
открывает физические его свойства, их эквивалентность физи-
ческим величинам, а сам. объект теоретического исследования
предстает как система физических величин, определяющих его
бытие как конкретной физической системы.
Учебная карта
Раздел 1
Физические свойства. Физические величины
Задание: Измерение физических величин
Цель: Освоение понятия физической величины в функции
меры физического свойства.
Предмет деятельности: Измерение физических величин, отношение экви- валентности физического свойства и эталона фи- зической величины.
Средства деятельности: Учебная карта № 2, опорные таблицы 1,2, задания 1-7. Измерительные приборы (измеряемых величин); Метод измерений (прямой).
Состав деятельности: Установить род измеряемой величины. Исследовать измерительный прибор (продольное значение измеряемой величины; цена деления измерительной шкалы; погрешнос!ь прибора)
145
Установить наличие эквивалентного свойства у исследуемой материальной системы. Измерить (сравнить с эталоном ФВ) характери- стику данного свойства. Результаты исследования занести в таблицу «Протокол измерений».
Продукт деятельности Знания: конкретные ФВ — фундаментальные (пространст- венные, временные, температура, заряд, сило- вые, энергетические); производные (плотность, мощность, работа, скорость и др.); принцип построения производных ФВ; эталоны фундаментальных ФВ; единицы измерений ФВ; дольные и кратные единицы измерения; характеристики измерительных приборов; понятие о методе измерения (прямой). Умения: дать анализ измерительных приборов (их харак- теристик); измерить ФВ прямым методом; перевести значение ФВ из одних единиц изме- рения в другие; оформление протокола измерений.
Таблица 4.1.
(опорная)
ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ
Название прибора Характеристики Название материальной системы Характеристики свойств — физиче- ские величины
Предель- ное зна- чение Цена деления Погреш- ность Название физических величин
4 1 2 3 4
146
Таблица 4.2.
(опорная)
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
Фундаменталь- ная физическая величина Свойство Название физиче- ской величины Символ Эталон в «СИ»
I. Пространст- венная Размер Форма Положение в пространстве Линейный Площадь Объем Координаты X 5 И Х> У, Z 1 м 1 м2 1 м3 1 м
2. Временная Длительность Начальный, теку- щий моменты Интервал времени Период /() г t 1 с
3. Масса Инертность Гравитация Строение веще- ства Энергосодер- жание Масса Дефекты массы т т 1 кг
4. Температура Термодинами- ческое равнове- сие Начальное, текущее значение температуры Изменение темпе- ратуры Го Т т 1 К
5. Количество вещества Строение веще- ства Количество веще- ства У 1 моль
6. Заряд Электро- магнитное взаи- модействие Заряд я 1 Кл
7. Силовая Механическое взаимодействие Сила F 1 Н
8. Энергетиче- ская Движение Взаимодействие Движение — взаимодействие Кинетическая энергия Потенциальная энергия Внутренняя энер- гия Полная энергия Ек Е„ и Е 1 Дж
Итоговое задание по программе «Введения» (раздел:
«Физические свойства. Физические величины») является синте-
зирующим; оно требует самостоятельного проведения теорети-
ческого анализа сюжета задачи (выделения всех изученных фи
зических свойств и их характеристик), составления программы
147
исследования и его проведения (выполнения необходимых из-
мерений и вычислений неизвестных физических величин).
Рассмотрим пример такого задания, в результате выполне-
ния которого обучаемый строит: знание об объекте на первом
уровне обучения; план последующих действий, в результате вы-
полнения которых он получит уже конкретные количественные
характеристики физических величин.
Дано:
*8 капель ртути одинаковых диаметров слили в одну большую.
Провести анализ задачи, составить программу исследования и вычис-
лить неизвестные ФВ».
Требуется:
1) провести анализ объектов, указанных в тексте задачи;
2) составить план исследования с использованием методов измере-
ния и вычисления;
3) выполнить исследование по плану;
4) представить результаты исследования в форме отчета.
Анализ объектов осуществляется в следующем порядке:
1. Выделить объекты, назвать их, указать их количество:
типов объектов — 2;
первый — большая капля — (1 шт.);
второй — маленькая капля — (8 шт.).
2. Выделить физические свойства и их характеристики для каждого
типа объектов, обозначить характеристики символами (для про-
ведения анализа использовать опорные таблицы из приложения):
а) маленькая капля:
— имеет форму шара, размеры которого можно характеризо-
вать следующими пространственными величинами:
диаметр — d,
площадь поверхности — 5,
объем — v.
— обладает тяжестью, характеристика массы — т\
— плотностью — р.
б) большая капля обладает свойствами, аналогичными свойст-
вам маленькой капли, но с иными характеристиками (уча-
щиеся записывают или называют эти свойства и их характе-
ристики аналогично пункту а), обозначают их теми же бук-
вами, но либо заглавными (Д 5, К, КТ Р), либо символами
(d, S|, V], т, р).
3. Установить связи между физическими величинами:
а) «горизонтальные» связи — между характеристиками одной
капли:
148
— для маленькой капли — между: </, л\ v, т, р;
— для большой капли — между: IX S, V, М, Р;.
б) «вертикальные» связи — между однородными характеристи-
ками разных капель — между т и М, v и V и г.д.
в) результаты анализа записать в форме таблицы:
Объект анализа Характеристики свойств Отношения между характеристиками разных объектов
Горизонтальные Вертикальные
Маленькая капля d — s — V — т —
Большая капля Ьз I I I I
Такой анализ позволяет планировать исследования (уже ме-
тодами конкретной науки), которыми предусматривается:
• измерить объемы капель с помощью мензурки;
• измерить массу взвешиванием;
• экспериментально установить связи между объемами и
массами капель;
• найти связи между пространственными характеристиками
(справочник по математике) и т.д.
Выполнение программы анализа предполагает наличие у
учащегося умений: измерять, вычислять, пользоваться справоч-
никами (эти действия формируются предварительно). Особое
значение имеет общий способ анализа объектов во всех типах
задач (экспериментальных и расчетных).
Итак, на этапе эмпирического исследования учащиеся при
обретают знания о физическом объекте, которые связывают эм
лирический и теоретический уровни его анализа в общей про-
грамме исследования. Здесь формируются знания, позволяющие
выделить целостные характеристики физической системы, что
является началом следующего этапа системного анализа и даль
нейшего установления законов бытия системы в копире той
форме организации.
149
Уровень теоретического исследования
Этап системного анализа объекта.
Здесь общая схема познавательной деятельности организуется ло-
гикой системного анализа, определяющей установку на раскрытие
системных основ объекта — внутреннего механизма, порождаю-
щего целостные его характеристики. Анализ ведется на макро- и
микроуровне. Предмет исследования на макроуровне — исходная
система и подсистема — на микроуровне. Каждый из уровней об-
ладает своими специфическими особенностями, проявляющимися
в структуре физических величин и их значений.
Так, на макроуровне исследуются физические свойства: ме-
ханические (упругость, пластичность, внутреннее трение и др),
тепловые (теплоемкость, теплопроводность и др.), электриче-
ские (накапливать заряд, проводить электрический ток), маг-
нитные и т.д. Устанавливаются физические величины, их харак-
теристики, отношения между ними.
На микроуровне — исследуется корпускулярные и волновые
свойства микрочастиц, характеристики их свойств: размеры,
масса, заряд, энергия, спин и т.д., связи между структурными
частицами, характеристики их взаимодействий и отношение по-
следних к характеристикам частиц. Рассматриваются межуров-
невые отношения, раскрывающие фундаментальные законы —
закон Авогадро, законы сохранения (массы, энергии, заряда и
др.), границы применимости законов.
Общее содержание знаний об объекте как физической сис-
теме развертывается в ходе выполнения таких процедур систем-
ного анализа, как:
• выделение исходной для анализа физической системы и
ее описание физическими величинами как целостности;
• выделение среды физической системы — ее характери-
стики;
• установление связи между характеристиками целостных
свойств системы и среды (внешние связи);
• выделение структуры физической системы (элементов, их
характеристик, связей между ними — внутренние
«горизонтальные» связи);
• установление межуровневых отношений (связей между
ФВ макро- и микроуровней — внутренние «вертикальные»
связи) и раскрытие их основных законов.
Приведем пример такого анализа (на котором выделялась об-
щая схема системного анализа в эспериментальном обучении).
150
Дано:
В баллоне, внутренний объем которого v — 0,5 м\ находи гея газ —
азот. Баллон выдерживает максимальное давление 10 МПа при темпе-
ратуре окружающей среды 20° С
Требуется:
Провести анализ макросистемы и рассчитать неизвеаныс характе-
ристики».
Учащиеся должны выполнить следующие процедуры:
1. Выделить объект — макросистему, назвать его, указать целост-
ные свойства, характеристики объекта и свойств:
— макросистема — газ азот;
— характеристики: масса — ЛГ?, молярная масса /л?, ко-
личество вещества — у?;
— целостное свойство — термодинамическое равновесие;
— характеристики: параметры состояния — давление — Р?
— объем — К?
— температура — 7?
2. Выделить среду объекта, дать характеристики ее свойств:
— баллон, характеристики:
— внутренний объем v = 0,5 м3,
— максимальное давление, выдерживаемое стенками,
р = 10 МПа,
— воздух, баллон с азотом в состоянии термодинамического
равновесия; температура в балоне Т= 20° С.
3. Установить связи между характеристиками целостных свойств
объекта и свойствами среды:
— связи между параметрами состояния и характеристиками
макросистемы — уравнение состояния
PV=M/m*RT (1),
— между характеристиками системы
у = М/т (2),
— условие термодинамического равновесия:
т= Т} (3),
— газ занимает весь внутренний объем:
v=K (4).
— максимальное давление газа:
Р = Р (5).
4. Выделить структуру объекта: указать элементы, характеристики
их свойств; взаимодействия (связи в структуре объекта) и их хи
рактеристики:
— элементы: атомы азота, их количество — /V, масса атома /Ц),
размер — г, скорость — И, кинетическая энергия и др.;
— соударения друг с другом, электромагнит!hk ivuiHMoaehci
вие; характеристики: сила — F, потенциальная знсршя
— выделить возможные связи между характеристиками.
151
5. Установить межуровневые отношения — указать возможные
связи между структурой объекта (характеристиками элементов и
их взаимодействий), характеристиками среды и целостных
свойств (например, связь между характеристиками взаимодейст-
вия — закон сохранения массы М = N то).
6. На основании выделенных связей составить программу опреде-
ления неизвестных характеристик.
7. Оформить результаты анализа в виде таблицы:
Уровень органи- зации объекта Характеристики , свойств Связи Межуровневые связи
Макросистемы 4. ,Г1.ОО - • с. о. г о — еч ? II II II II II II II 5 Си > pv= М / т RT (1) Т= Т (2) v=r (3) Р = Р (4) d=M/v (5) (6) М = Nmo (7) Ц = NAmo (8) n = N/v (9)
Микросистемы S>3 S 11 Д"
В целом теоретическое исследование проходит в три этапа:
эмпирико-описательный, системный и математической модели.
Первый этап — эмпирического выделения и описания физиче-
ского объекта физическими величинами, будучи включенным в
общую систему исследования, выступает началом теоретиче-
ского исследования. Следующий этап — системный анализ объ-
екта — организует познавательное движение от существенных
целостных физических двойств к анализу их происхождения —
выделению структуры, ее характеристик (элементов и их систе-
мообразующей связи).
Но физика — математизированная наука: физическая реаль-
ность выступает в количественно-качественной определенности
и ее законы выражают отношения ФВ физическими формулами.
Следовательно, выделенная «качественная» структура объекта,
может быть смоделирована математически; в такой форме фи-
зический закон входит в содержание физической теории.
Этап математического модели-
р о а н и я . На этом этапе раскрывается отношение
«системный объект — его математическая (статистическая) мо-
дель», несущее новое знание о предмете. Указанное отношение
выражает физическую теорию в ее математической форме как
152
итоговое, синтезированное содержание физического шання об
объекте. Выявленная на предыдущем этапе системного анализа
структура объекта как «оригинал» для моделирования служит
исходным моментом для организации новой деятельности и
получения нового содержания знаний. Главным содержанием
познавательной деятельности на этом этапе становится анали!
отношений структур «оригинала» и математической модели,
которой он может быть «замещен». Поскольку «оригинал» вы
ступает в своей качественной определенности как конкрстая
физическая система, при анализе его структуры применяются
конкретные физические методы (например, для термодинамичс
ской системы из раздела физики «Молекулярная физика и гер-
модинамика»).
Математическая модель, способная «замещать» оригинал,
должна быть адекватна его структуре и выражать их изоморф-
ные отношения. На этом основании и осуществляется теорети-
ческое понимание физической реальности, выражаемой форму-
лами. Познавательные действия математического описания —
составление и решение математических уравнении, вычисления —
формируются предварительно (в курсе математики). Здесь они
находят свое применение уже по отношению к новому объекту.
В качестве учебных заданий на этом этапе использовались тра-
диционные сюжеты задач по программе «Молекулярная физика и
термодинамика» из задачника но физике (Волькенштейн В.С.,
1979 г.). Их выполнение предусматривало следующие действия:
• анализ объекта — системы;
• системный анализ модели статистической системы;
• установление отношений между структурой модели и
структурой объекта;
• составление математического описания, и на его основе
вычисление ФВ, характеризующих объект.
Таким образом, математическая модель объекта является не
просто другой формой изображения оригинала, но главным об-
разом методом его познания и понимания.
Содержание деятельности анализа условий задачи (гой же.
что давалась и на втором этапе), но на предмет выявления от-
ношений между структурой объекта и структурой модели. Чтобы
не усложнять картину, иллюстрирующую разные типы связей в
структуре знания об объекте, приводим не всю совокупность
конкретных характеристик и связей между физическими пели
чинами, а лишь часть из них (см. табл. 4.3).
153
Таблица 4.3.
Содержание деятельности системного анализа объекта
Объект Уровень организа- ции объ- екта Характерис- тики Связи Межуров- невые связи Связи между структурой объекта и структурой модели
Реальный объект макро М=‘? р^. V =? Т =? г =? V= 0,5 м3 Р = 10 МПа Т= 20 с pv = М/р • RT T= T Р — Р v = V d = М / v и и и и р = пкТ Еср = 1/2 кТ
микро гч л: 3 5 Ji Ji Л и
Модель vcp ? mo =?
Таким образом, на первом этапе обучаемые научились вы-
полнять анализ объекта: выделять его физические свойства, ха-
рактеризовать физическими величинами, измерять ФВ прямым
и косвенным методом, вычислять ФВ (скалярные, векторные).
Однако мера освоения этих умений зависит от отработанности
предварительных навыков, ошибок в вычислениях, способа из-
мерений и т.п. Тем не менее все научились различать два рода
приобретенных знаний: знаний об объекте и знаний о деятель-
ности, их производящей. При этом первые дифференцирова-
лись на знания о свойствах объекта и знания о физических ве-
личинах, их структуре, единицах измерения и т.д., об эквива-
лентности физических свойств и ФВ. Учащиеся понимали зна-
чение этого первого этапа исследования объекта в общей про-
грамме его анализа для формирования целостной картины зна-
ний о нем. Помимо системной ориентировки в объекте, уча-
щиеся приобрели и ориентировку в самой деятельности, ее
структуре, могли отдавать адекватный отчет об ее организации,
подчеркивали значение категорий, в которых она описывается
во всеобщей форме, для анализа различных видов деятельности
и выявления их специфических характеристик; особое значение
придавали категории «средства».
154
На втором этапе учащиеся усвоили процедуры системного
анализа, могли правильно осуществлять двухуровневой анализ
объекта (на макро- и микроуровне). На каждом уровне выделя-
ли разный предмет анализа, систему ФВ, которыми он характе-
ризуется, связи между величинами, межуровневые отношения
этих величин. Могли составить программу исследования, охва-
тывающего первый и второй этапы, провести соответствующие
процедуры анализа и дать адекватный словесный отчет о вы-
полненной деятельности.
На третьем этапе учащиеся выполняли контрольные зада-
ния, которые синтезировали сформированные действия, приоб-
ретенные на первых двух этапах. Результаты контрольных зада
пий они могли представить в форме модели объекта, выражаю
щей систему отношений последнего, связывающих первый и
второй уровни. Объект описывался разными языками: понятия
ми физической науки — как система ФВ, которыми он характе-
ризуется, их отношениями в структуре каждого уровня и меж-
уровневыми связями, категориями системного анализа и мате-
матическими формулами, выражающими эти отношения.
Таким образом, на материале «Введения» показано форми-
рование теоретического мышления учащихся, и системы разви-
вающегося знания о предмете.
1) Организация познавательной деятельности в три этапа по-
зволяет развернуть целостную картину развивающегося знания.
Эмпирический и теоретический этапы при этом выступают в
общей программе как закономерные преемственные этапы раз-
вития знания о предмете.
2) Формируемое содержание знаний является производным
от познавательной деятельности — ее предмета, используемых
средств (методов познания), производимых ими процедур. По-
знавательная деятельность предполагает использование средств:
эмпирических (наблюдение, эксперимент, измерение и т.д.);
теоретических (методов конкретной науки); в нашем случае фи-
зики и математики; методологических — метода системного
анализа. Каждое из них вносит свой вклад в содержание фор
мируемых знаний и форму их выражения. Метод системного
анализа определяет общую ориентировку исследования усга
новку на раскрытие внутренних закономерностей, определяю
щих форму существования объекта, происхождение его целост*
ных свойств и условий перехода из одного состояния в другое.
Использование при этом конкретных методов физической науки
155
открывает специфические закономерности объекта как кон-
кретной физической системы. Математические методы описы-
вают их в предельно абстрактной форме математическими фор-
мулами, выражая модальности физических величин и их отно-
шение как физический закон.
3) Организуемая познавательная деятельность и открываемое
ею разнос на разных этапах познавательное содержание объекта
формирует «движение» развиваемого знания и формы (языка)
его выражения. Подобная деятельность организует не только
развитие знания, но и развитие мысли: от «чувственного к абст-
рактному» отражению объекта, «от явления к сущности», «от
сущности первого порядка к сущности второго порядка» и т.д.
Общую стратегию этого движения задают методологические
средства (в нашем случае метод системного анализа объекта).
Глава 5
Формирование системного
мышления как условие
фундаментализации
и профессионализации
усваиваемых знаний
(На примере курса «Теоретическая
механика»)
Построение учебного предмета и способов его усвоения в со-
ответствии с принципом единства фундаментализации и профес-
сионализации знаний о предмете открывает пути направленного
формирования системного мышления будущих специалистов.
«Фундаментализация» содержания учебного предмета пред-
полагает переход к новой схеме представления знаний о пред-
мете, выражающей его теоретические «основы», — к методоло-
гической схеме описания объектов в современной науке. В ка-
честве такой схемы мы используем схему системного анализа,
что соответствует новому уровню обобщения знаний о предме-
те, открывающему студенту новую действительность, дру!ую
(системную) «картину» предмета.
Организация усвоения учебного материала в тех именно ви-
дах и формах деятельности, которые адекватны системной логи-
ке построения курса и которые моделируют познавательные и
практические задачи будущей профессиональной деятельности
выпускника вуза и составляет аспект «профессионализации*
учебной дисциплины.
Реализация принципа единства фундаментализации и про
фессионализащт знаний о предмете при разработке зкспсри
ментальных программ предполагает:
• раскрытие предмета изучения как системы спсцифичс
ского качества;
157
• включение в содержание учебной дисциплины деятельно-
сти по воспроизводству знаний о предмете как сложной
системы;
• раскрытие предметно-специфической системы знаний в
единстве ее всеобщей, особенной и единичной форм.
Выделенное фундаментальное содержание учебного предмета
требует определенного способа организации познавательной
деятельности при изучении «основ» науки, открывающего все-
общую форму бытия вещей и их особенные формы в конкрет-
ном предмете. Таким способам является метод системного ана-
лиза, выступающий предметом специального усвоения в единст-
ве с предметно-специфическими знаниями.
Выдвинутая идея нового подхода к проблеме «фундамента-
лизации» и «профессионализации" знаний, формируемых в обу-
чении (26), была реализована в экспериментальном обучении
студентов технического вуза по курсу теоретической механики
(раздел «Кинематика») и нашла свое воплощение прежде всего в
новых принципах разработки программы курса.
Логическая структура экспериментальной программы отве-
чает основным принципам системного анализа объекта: выде-
ляются целостные интегративные свойства системы, дается ана-
лиз типа структуры — как абстракции, выражающей инвариант
системы, и рассматриваются основные виды его проявления в
конкретных предметно-спеиифических системах.
Разработанная в соответствии с принципом единства фунда-
ментализации и профессионализации знаний о предмете, экспе-
риментальная программа по курсу кинематики для втузов вклю-
чает «Введение» и следующие разделы:
1) «Основные характеристики кинематической системы» (КС);
2) «Структура кинематической системы»;
3) «Основные виды кинематической системы, их анализ»
(см. на рис.5.1).
Указанные разделы экспериментальной программы выделяют
устойчивые основы предмета, его теоретический «фундамент».
«Профессиональный» аспект учебной программы выражается
включением в ее содержание материала, адекватного общим це-
лям обучения в вузе и частным целям соответствующей специ-
альной подготовки. Кроме того, здесь (в соответствующих раз-
делах) приводятся задачи, предполагающие определенные виды
теоретической деятельности по усвоению знаний каждого из
разделов. В деятельности по их решению сформируются обоб-
158
шейные принципы системного анализа в их особенной форме
применительно к анализу кинематической системы, а также в
их единичной форме —- в виде анализа конкретного обьекта,
представленного условиями разных задач, моделирующих про-
фессиональные ситуации, с которыми будущий специалист мо-
жет столкнуться в своей практической деятельности.
Введение: Кинематическая система (КС) как предмет анализа
Пространственная^-----
Раздел 1
Основные
характеристики КС
Временная
Раздел III
Основные виды КС, их анализ
КС-1 КС-2 КС-3 КС-4
Уравнения движения:
— траектория;
— скорость;
— ускорение.
Рис. 5.1. Схема экспериментальной программы по разделу
«Кинематика» курса теоретической механики
Вся система знаний о предмете базируется на логике сис-
темного анализа. Усвоение предметно-специфической системы
знаний в единстве с методом раскрытия предмета изучения как
сложной системы позволяет расширить возможности студентом
по решению класса задач с учебно-профессиональным содержи
нием, отражающих типовые задачи будущей профессиональной
деятельности и требующих соответствующей методологической
ориентации студентов, осведомленности о современных науч
пых средствах познавательной деятельности и овладения ими.
159
Учитывая, что главная функция учебной программы состоит
в фиксации не только объема и содержания знаний о предмете,
но и метода его изучения, изложения как способа организации
совместного (преподавателя и студента) познавательного движе-
ния в предмете, особое значение здесь придается выделению
логической схемы деятельности системного анализа предмета
кинематики и ее развертыванию. Этой задаче было подчинено
не только выделение структуры знаний о предмете, но и струк-
туры воспроизводящей их деятельности.
Важным моментом выступает внешнее оформление учебной
программы — форма ее подачи, поскольку она служит руковод-
ством в организации познавательной деятельности и преподава-
теля, и студента. Своеобразное представление текста программы
облегчает ориентировку как в предмете в целом, так и на пути
познавательного движения внутри целого. Материал представ-
лен не как обычно — «в строчку», сплошным текстом, а лестни-
цей: «в строку» и «столбиком» со сдвигом некоторых частей тек-
ста вправо, что позволяет выделить не только основные круп-
номасштабные «единицы» материала, но и внутреннюю субор-
динацию составляющих его более мелких «единиц».
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПО КУРСУ
«Теоретическая механика»
Введение
Материя, формы ее существования:
— Материя и движение.
— Покой как момент движения.
— Механическая форма движения материи.
Материальная система.
— Понятие о системе.
— Система и среда.
Понимание данной системы как части метасистемы.
— Общие требования к анализу объекта как системы.
Характеристика системы как целого. Выделение це-
лостных, интегративных свойств системы.
Выделение уровней строения системы. Их иерархич-
ность.
Выделение структуры каждого уровня:
— структурных элементов, их свойств;
— системообразующих связей, их характеристик;
— специфика структур каждого уровня.
160
Единство внешних и внутренних связей объекта как ме-
ханизм, порождающий целостные свойства системы.
— Виды материальных систем.
Материальные системы разной природы как предмет изуче-
ния естественных и технических наук.
— Механическая система как предмет изучения теорети-
ческой механики. Значение теоретической механики и ее
место среди учебных дисциплин.
— Особенности кинематической системы. Научное и
практическое значение кинематики.
Схема изучения кинематики в логике системного раскрытия
ее предмета.
Раздел 1
Основные характеристики кинематической системы
Существенные свойства материальных тел в кинематической
системе: изменение взаимного положения в пространстве и во
времени.
Основные характеристики кинематической системы:
пространственная;
временная.
1. Пространственная характеристика.
Пространство как форма существования материального ми-
ра, его виды и свойства.
► Абстрактные модели реальных тел:
материальная точка;
абсолютно твердое тело;
сплошная среда;
«вырожденные» модели.
► Тело отсчета. Система отсчета.
Физические системы отсчета.
Их свойства. Неоднородность и неизотропность про-
странства.
Особенности геоцентрической и гелиоцентрической
систем отсчета.
Абстрактные системы отсчета.
Особенности инерциальной системы отсчета.
► Система координат, ее виды.
Прямоугольные и декартовы координаш.
6 Формирование системного
мышления в обучении
161
Криволинейные координаты: полярные, цилиндрические,
сферические.
Связь между прямоугольными и криволинейными коор-
динатами.
Аналитическое выражение объектов в системе координат.
► Универсальность пространства в классической механике.
► Современные представления о пространстве.
2. Временная характеристика.
Время как форма существования материального мира. Ос-
новные свойства времени.
► Объективность времени.
► Относительность его измерения:
начальный момент времени;
текущий момент времени;
временной интервал.
► Непрерывность времени.
► Необратимость времени.
► Универсальность времени в классической механике.
► Современные представления о времени.
Раздел 2
Структура кинематической схемы
Выделение структуры кинематической системы — структур-
ных элементов, их свойств; системообразующих связей и отно-
шений.
1. Структурные элементы кинематической системы, их ха-
рактеристика
Выделение структурных элементов кинематической системы
и их характеристика как основания для классификации основных
типов кинематических систем.
Структурные элементы кинематической системы.
► Система отсчета.
► Перемещающийся объект.
Характеристика элементов кинематической системы.
► Система отсчета:
одна, условно принимаемая за неподвижную;
две, одна из которых условно принимается за неподвиж-
ную (основную), другая — подвижная.
► Перемещающийся объект:
162
материальная точка;
абсолютно твердое тело;
система материальных точек или твердых тел.
2. Системообразующие отношения в кинематической сис-
теме
Понятие о пространственно-временных отношениях тел как
системообразующих в кинематической системе.
Пространственно-временные отношения тел как основания
для выделения параметров движущегося объекта и для класси-
фикации основных видов механического движения.
Параметры движущегося объекта.
► Координаты материальной точки:
Начальные координаты;
Текущие координаты;
Конечное положение точки.
► Траектория материальной точки:
Длина траектории;
Вид траектории;
Соприкасающаяся плоскость;
Радиус и центр кривизны;
Периодичность траектории;
Направление движения точки вдоль траектории;
► Перемещение материальной точки.
► Пройденный путь:
Линейный путь материальной точки;
Угловой путь тела;
► Скорость:
Линейная скорость материальной точки;
Угловая скорость тела.
► Ускорение:
Касательное ускорение материальной точки;
Нормальное ускорение материальной точки;
Угловое ускорение тела;
Пространственно-временные отношения тел в процессе из-
менения йх взаимного положения как основания для классифи-
кации основных видов механического движения.
► Вид траектории материальной точки:
Прямолинейное движение;
Криволинейное движение.
► Вид траектории точек твердого тела:
Поступательное движение;
Вращательное движение.
163
► Характер движения точки вдоль траектории:
Произвольное (неравномерное) движение;
Равномерное движение;
Равнопеременное движение.
► Выбор системы отсчета:
Система отсчета одна, условно принимаемая за не-
подвижную.
Простое движение.
Систем отсчета две, одна из которых условно при-
нимается за неподвижную (основную), другая — под-
вижная.
Составное движение: абсолютное, относительное
и переносное.
Различные способы выражения пространственно-временных
отношений тел.
► Аналитический способ:
координатный;
векторный;
естественный.
► Графический способ.
► Табличный способ.
► Словесный способ.
Качественные задачи, отражающие специфику профессио-
нальной деятельности будущих специалистов, на выяснение
пространственно-временных отношений тел в кинематической
системе, определяющих классификацию основных видов меха-
нического движения.
Раздел 3
Основные виды кинематической системы, их анализ
Выделение основных видов кинематической системы, уста-
новление аспекта их анализа.
Основания для классификации кинематических систем (КС).
► Характеристика структурных элементов и их связей в ки-
нематической системе.
Основные виды кинематической системы.
► Кинематическая система первого вида (КС-1):
Система отсчета — одна, условно принимаемая за не-
подвижную;
Перемещающийся объект — материальная точка.
► Кинематическая система второго вида (КС-2):
164
Система отсчета — одна, условно принимаемая за не-
подвижную;
Перемещающийся объект — абсолютно твердое голо.
► Кинематическая система третьего вида (КС-3):
Систем отсчета — две, одна из которых условно
принимается за неподвижную (основную), другая -
подвижная;
Перемещающийся объект — материальная точка.
► Кинематическая система четвертого вида (КС-4):
Систем отсчета — две, одна из которых условно
принимается за неподвижную (основную), другая —
подвижная;
Перемещающийся объект — абсолютно твердое тело.
Качественные задачи на определение структуры и видов ки-
нематической системы.
Общая схема анализа кинематической системы.
► Выделение и фиксация структурных элементов кинемати-
ческой системы.
► Характеристика структурных элементов кинематической
системы, установление ее вида.
► Анализ системообразующих отношений тел в кинематиче-
ской системе.
Определение кинематических характеристик движу-
щегося объекта по известным пространственно-
временным отношениям между ними и системой от-
счета (основная задача кинематики).
Определение пространственно-временных отноше-
ний тел в кинематической системе по известным ки-
нематическим характеристикам движущегося объек-
та (обратная задача кинематики).
1. Пространственно-временные связи и отношения тел в
кинематической системе первого вида (КС-1).
Аналитическая форма выражения пространственно-
временных отношений и связей тел как законов движения и ки-
нематических характеристик материальной точки при различных
способах их задания.
► Уравнения движения точки.
► Траектория точки.
Кинематическая формула для радиуса кривизны гра
ектории.
— Скорость точки.
Годограф скорости.
165
Методические указания
к экспериментальной программе
Особое место в экспериментальном курсе отводится
«Введению» в теоретическую механику, главная функция кото-
рого — выделение предмета изучения как системы специфиче-
ского качества. При этом раскрывается специфика метода, по-
зволяющего любой объект представить именно в его системной
организации; показывается роль метода системного анализа и
пути его реализации в познавательном процессе.
Во «Введении» выделяются также общие требования к ана-
лизу объекта как системы, вводятся основные понятия систем-
ного анализа: целостность, система, организация, структура,
элемент, связь, отношения, уровни, среда и др. Раскрываются
понятия о материальной системе, ее видах, выделяются отличия
разных видов материальных систем по специфике их природы и
вместе с тем то общее, что объединяет их в материальную сис-
тему. Из всего многообразия материальных систем выделяется
механическая система с ее специфическими особенностями и
как один из ее вариантов — кинематическая система. Раскры-
ваются особенности кинематической системы как предмета ки-
нематики и схема познавательного движения при его изучении.
Важнейший принцип системного анализа — рассмотрение
объекта как целого, как качественно определенной системы и
выявление его интегративных, системных свойств. Этот первый
уровень анализа кинематической системы и составляет первый
раздел программы. Здесь выделяются основные характеристики
данной системы — пространственная и временная. Они отра-
жают существенные, системные свойства тел в кинематической
системе — изменение их взаимного положения в пространстве и
во времени. Каждая из названных характеристик раскрывается
как форма существования материального мира.
Пространственная характеристика при этом рассматривается
в двух аспектах. Во-первых, выявляются пространственные осо-
бенности движущихся объектов; вводится понятие «абстрактные
модели реальных тел», рассматриваются их виды. Во-вторых,
выделяются свойства систем отсчета, относительно которых пе-
ремещаются объекты; вводится понятие модели реального фи-
зического пространства, раскрываются общие свойства физиче-
ских систем отсчета и их особенности; выделяется идеализиро-
ванная абстрактная система отсчета, с ней связываются декар-
168
това и криволинейная системы координат; устанавливается за-
висимость между прямоугольными и криволинейными коорди-
натами, рассматривается аналитическое выражение пространст-
венных объектов в системе координат.
Временная характеристика кинематической системы раскрыва-
ется с точки зрения основных свойств времени — обьективности,
относительности его измерения, непрерывности, необратимости.
Затем вводятся понятия универсальности пространства и
времени в классической механике и современные представления
о них.
Второй уровень системного анализа предполагает выявление
структуры системы — ее структурных элементов, их свойств,
системообразующих связей и отношений. Этот уровень анализа
кинематической системы составляет содержание второго раздела
программы, раскрывающий структуру кинематической системы
ее элементы и основные виды связей и отношений в ней. В ка-
честве структурных элементов выделяются система отсчета и
перемещающийся объект, дается их характеристика. Вводится
понятие о пространственно-временных отношениях тел как сис-
темообразующих в кинематической системе. Эти отношения
рассматриваются в качестве основания для выделения парамет-
ров движущегося объекта и для классификации видов механиче-
ского движения. Показываются различные способы выражения
уравнений движения точки — аналитический, графический,
табличный, словесный.
Следующий уровень анализа кинематической системы — пе-
реход от ее качественного рассмотрения (выделения инвариант-
ного аспекта) к количественному анализу конкретных вариан-
тов. Этот уровень соответствует третьему разделу эксперимен-
тальной программы, содержащему классификацию и анализ ос-
новных видов кинематической системы как частных случаев
проявления ее инварианта. Выделенная на предыдущем уровне
анализа структура кинематической системы (инвариантный ас-
пект) теперь вводится как общая схема для рассмотрения лю-
бого варианта. Выделяются четыре основных вида кинематиче
ской системы. В основе классификации лежит характеристика
структурных элементов и их связей в кинематической системе.
Исходя из этого рассматриваются следующие вилы кинема
тической системы:
• КС-1 — система отсчета одна, условно принимаемая ш не-
подвижную; перемещающийся объект — материальная дочка;
169
• КС-2 — система отсчета одна, условно принимаемая за не-
подвижную; перемещающийся объект — абсолютно твердое
тело;
• КС-3 — систем отсчета две, одна из которых условно
принимается за неподвижную, основную, другая — под-
вижная; перемещающийся объект — материальная точка;
• КС-4 — систем отсчета две, одна из которых условно
принимается за неподвижную, основную, другая — под-
вижная; перемещающиеся объект — абсолютно твердое
тело.
Дается общая схема анализа кинематической системы,
включающая в себя следующие этапы:
• выделение и фиксацию структурных элементов кинемати-
ческой системы, представленной условием задачи;
• характеристика структурных элементов кинематической
системы и установление ее вида;
• анализ системообразующих отношений тел в кинематиче-
ской системе.
Формируется прямая задача кинематики — определение ки-
нематических характеристик движущегося объекта по известным
пространственно-временным отношениям между ними, исполь-
зуя систему отсчета; и обратная — определение пространственно-
временных отношений тел в кинематической системе по извест-
ным кинематическим характеристикам движущегося объекта.
Раскрывается аналитическая форма выражения пространст-
венно-временных отношений и связей тел как законов движе-
ния и кинематических характеристик точек перемещающегося
объекта при различных способах их задания и разных видах ме-
ханического движения: при простом и составном движениях
материальной точки, при поступательном, вращательном и
плоском движениях абсолютно твердого тела. Дается графиче-
ская интерпретация рассматриваемых видов движения, методика
и логические схемы решения основной и обратной задач кине-
матики применительно к кинематическим системам указанных
видов. Выделяется методика решения кинематических задач с
учебно-профессиональным содержанием.
В этом разделе программы осуществляется синтез материала
предыдущих разделов и представление в целом содержания ори-
ентировочной основы действия (ООД) для решения различных
кинематических задач (тех типов, которые предусмотрены рам-
ками экспериментальной программы), и в частности учебно-
170
профессиональных задач данной предметной области, отра-
жающих специфику будущей профессиональной деятельности
выпускников высших технических учебных заведений.
Методика экспериментального
обучения
Цель обучающего эксперимента — формирование системы
кинематических знаний студентов в единстве их фундаменталь-
ного и профессионального аспектов — т.е. не только как сред-
ства решения предметно-специфических (кинематических) за-
дач, но и в их новой функции — как средства формирования
профессионального мировоззрения современного специалиста.
Экспериментальное обучение проводилось по новой про-
грамме со следующим тематическим планом.
Тематический план программы
Введение.
Раздел 1. Основные характеристики кинематической системы.
Тема 1. Пространственная характеристика.
Тема 2. Временная характеристика.
Раздел 2. Структура кинематической системы.
Тема 1. Структурные элементы кинематической системы, их
характеристика.
Тема 2. Системообразующие отношения в кинематической
системе.
Раздел 3. Основные виды кинематической системы, их анализ.
Тема 1. Пространственно-временные связи и отношения тел
в кинематической системе первого вида.
Тема 2. Пространственно-временные связи и отношения тел
в кинематической системе второго вида.
Тема 3. Пространственно-временные связи и отношения тел
в кинематической системе третьего вида.
Тема 4. Пространственно-временные связи и отношения тел
в кинематической системе четвертого вида.
Форма организации экспериментальных занятий вишиси
мости от их цели, содержания и использования среде in лек
171
ции, практические и лекционно-практические занятия. Все экс-
периментальные занятия проходили по единой схеме, независи-
мо от их содержания и формы, предполагая на разных этапах
занятия различные формы сотрудничества экспериментатора и
студента.
Первый этап занятия:
• установочная часть — студенты с помощью эксперимен-
татора знакомятся с намеченной к изучению темой или
разделом; выясняют их место в общей программе, связь с
пройденным материалом; выделяют аспект и степень раз-
вернутости их анализа. Все обучаемые имеют при этом
«Схему развертывания анализа курса кинематики»;
• выдвижение проблемы (экспериментатором или студен-
тами совместно с экспериментатором);
• решение проблемы (студентами в совместной деятельно-
сти с экспериментатором), содержащей анализ целей и
условий выполнения деятельности, выделение ориенти-
рующих признаков, разбор типовых задач.
Второй этап экспериментальных занятий — самостоятельная
деятельность студентов по получению субъективно «новых» (для
себя) закономерностей на основе выделенных на предыдущем
этапе занятия общих свойств; по доказательству частных теорем;
по решению задач рассмотренных типов.
Содержание третьего этапа занятия — регуляция процесса
усвоения, т.е. получение сведений о соответствии «режима» его
протекания намеченной программе, о наличии отклонений, их
причинах. Направленность коррекционных воздействий, осуще-
ствляемых в случае необходимости экспериментатором, опреде-
лялась характером испытываемых студентами трудностей, логи-
кой процесса усвоения.
Для того чтобы проектируемые экспериментальной про-
граммой кинематические знания были действительно усвоены
как фундаментальные, т.е. отражали новые основы существова-
ния объекта — его системную организацию, они должны вос-
производиться в видах деятельности, представляющих собой со-
вокупность приемов системного анализа кинематических задач.
Примерный комплекс познавательных действий по систем-
ному анализу кинематических задач представлен ниже.
I. Соотнесение описанной в задаче практической
(технической, учебно-профессиональной) ситуации с
конкретной предметной областью.
172
2. Установление из текста задачи сведений о ее условиях,
выделение объекта анализа.
3. Определение и характеристика структурных элементов
объекта.
Уяснение вида рассматриваемой кинематической систе-
мы.
4. Установление аспектов анализа объекта в рамках кон-
кретного вида кинематической системы.
5. Внесение ограничений в выделенный объект и фиксация
его исходного состояния.
6. Выделение существенных характеристик, связей и отно-
шений рассматриваемого объекта.
7. Анализ выделенных параметров и имеющихся данных на
корректность. В случае необходимости определение и
внесение необходимых дополнительных данных.
8. Выбор способа решения на основе проведенного анализа
и осуществление исполнительных операций с использо-
ванием там, где это возможно и целесообразно, общих
логических схем решения типовых предметных задач.
9. Анализ полученных результатов с предметной
(кинематической) точки зрения.
10. Интерпретация решения с профессиональной точки зре-
ния и выдача инженерно-практических рекомендаций
там, где это требуется.
«Профессиональный» аспект формируемых знаний обеспе-
чивается их усвоением в качестве ориентировочной основы дея-
тельности, отвечающей основным задачам широкопрофильного
специалиста.
Для организации усвоения экспериментального курса разра-
ботана специальная система учебных заданий, фундамент кото-
рой составляют учебно-профессиональные задачи различной
сложности и типа. При этом учебные задания подбираются как
из имеющихся учебно-методических пособий, так и составляют-
ся специально для экспериментального обучения.
Поскольку новый тип профессионального труда (широко-
профильность) изменяет тип профессиональных задач, учебные
задания моделировали профессиональные задачи широкопро-
фильного специалиста, предусматривающие деятельность, обес-
печивающую полный «жизненный цикл» технического объекта:
исследование — производство — эксплуатация. Соответственно
этим этапам определяются и группы специалистов: инженеры-
173
исследователи, инженеры-конструкторы-технологи, инженеры-
эксплуатационники и организаторы производства.
В качестве типовых задач широкопрофильного специалиста
выступают задачи на исследование, разработку, внедрение и
эксплуатацию объекта.
Однако, учитывая, что специалист широкого профиля в сво-
ей практической деятельности преимущественно решает какой-
либо один из перечисленных типов задач, например, занят ис-
следованием, или конструированием, или промышленным про-
изводством, для каждой группы инженерных специальностей в
вузе акцент делается на задачах ведущего профиля при безус-
ловном формировании квалифицированного представления о
сущности и функциях других типов задач.
В экспериментальном обучении в качестве учебных задач с
профессиональным содержанием были выделены прикладные
задачи, отражающие специфику будущей профессиональной
деятельности студентов, из области кинематики на исследова-
ние, конструирование или эксплуатацию объекта. В процессе
деятельности по их решению студенты усваивали не только тео-
ретический фундамент учебного предмета в его описании по-
средством категориального аппарата системного анализа, но и
его прикладное содержание, выступающее при решении частных
технических вопросов.
Следует отметить, что подавляющее большинство традици-
онных задач с техническим и профессиональным содержанием
по курсу кинематики характеризуются следующим:
• в текстах традиционных задач, как правило, речь идет уже
об идеализированном объекте, представленном предмет-
но-специфической моделью реального объекта или гото-
вой расчетной схемой;
• предметно-специфический объект анализа обозначен, все
его характеристики заданы, имеется указание, что надо
определить;
• задачи имеют в основном однозначное решение, не тре-
бующее выбора, анализа полученных результатов с пред-
метной точки зрения и их интерпретации с позиции спе-
циалиста соответствующего профессионального профиля;
• в процессе решения задач студенты не овладевают умени-
ем собственно «поставить» задачу.
Специфическая особенность задач с учебно-профессиональ-
ным содержанием, входящих в систему учебных заданий, разра-
174
ботанную для экспериментального обучения, заключается в том,
что они требуют выделения из описанной практической ситуа-
ции предметно-специфической задачи (установления и» условия
задачи сведений о реальном объекте, соотнесения ею с соответ-
ствующей предметно-специфической моделью и выделения аб-
страктного объекта анализа, выявления всех его целостных
свойств и характеристик, уяснения аспекта анализа выбранного
объекта, т.е. собственно постановки задачи на анализ конкрет-
ного объекта с предметно-специфической точки зрения); раз-
решения поставленной задачи в рамках данной предметной об-
ласти (кинематики) и интерпретации полученных результатов с
предметной и профессиональной точек зрения, а в некоторых
случаях и выдачи практических рекомендаций на основе прове-
денного анализа.
Результаты экспериментального
обучения
По завершении обучения был проведен сравнительный кон-
трольный эксперимент. В качестве контрольных заданий пред-
лагались три типа задач с учебно-профессиональным содержа-
нием (на исследование, конструирование, эксплуатацию объек-
та), составивших в обшей совокупности пять задач. Основными
принципами отбора задач служили:
• соответствие «профессионального» содержания задач
уровню подготовки студентов;
• выразительность задач относительно способов примене-
ния общетеоретических знаний на практике в деятельно-
сти, моделирующей профессиональную деятельность спе-
циалиста соответствующего профессионального профиля;
• использование в процессе решения всего основного тео-
ретического материала по разделу «Кинематика» (в рам-
ках экспериментальной программы).
Сравнение результатов решения контрольных задач проно
лилось в двух направлениях: первое — количество решенных
контрольных задач; второе — выделение подходов студент он в
экспериментальных и контрольных группах к решению прелло
женных задач. При этом фиксировались: особенности орисши
ровки студентов в условиях задачи; используемые средства; са
мостоятельность и инициативность в организации практической
деятельности.
175
Цель анализа процесса и результатов решения задач с учеб-
но-профессиональным содержанием — выявить возможности
использования сформированных в экспериментальном и тради-
ционном обучении предметно-специфических знаний по кине-
матике как средства разрешения различных задач профессио-
нальной деятельности (конструирования, исследования, экс-
плуатации объектов) на единой теоретической основе.
Количественные результаты решения контрольных задач в
целом приведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Результаты решения контрольных задач студентами контрольных
и экспериментальной групп, %
Количество студентов правильно решивших
пять задач четыре задачи три зада- чи две задачи одну задачу ни одной задачи
ЭГ 45 30 25 — — —
кг — — — 22 23 35
КГ1 — — 17 20 40 23
Таким образом, подавляющее большинство студентов ЭГ
(75%) правильно решили четыре—пять задач (из пяти предло-
женных), в то время как в КГ и КГ 1 — значительная часть сту-
дентов не решили ни одной задачи.
Существенны были различия в возможностях и преимущест-
вах студентов ЭГ перед студентами КГ и КГ1.
«Фундаментализация» знаний о предмете (по сути их инте-
грация) посредством описания объекта схемой системного ана-
лиза и усвоение предметных знаний в новой их логике и функ-
циях через систему специальных учебных заданий определили
новый уровень решения как теоретических, так и учебно-
прикладных вопросов в области кинематики. Обучаемые, осоз-
нав логические принципы системного анализа, пользовались
ими как инструментом теоретической ориентировки в изучае-
мом предмете. В отличие от студентов КГ и КГ1, знания кине-
матики обучаемых ЭГ были фундаментализированы путем их
организации в концептуальную систему посредством теоретиче-
ской схемы системного анализа объекта, открывающей другую
«картину» предмета — его новый «фундамент», на котором вы-
страивается вся система феноменологических и сущностных
знаний о предмете. Каждый элемент этих знаний отражает раз-
176
пые аспекты анализа кинематической системы: в одном случае
ее целостные характеристики, в другом — структурные элемен-
ты, в третьем — системообразующие связи и отношения и г.д.
Располагая совокупностью этих знаний, возможно описание
кинематической системы новым способом. Студенты открывали
П1ачения системных связей, новое понимание предмета кинема-
тики. Это позволило обучаемым не заучивать знания «розовыми»,
а усваивать их в деятельности, используя в качестве иошава
тельных средств метод системного анализа.
Так на основе выделенного инварианта типа структуры ки
нематической системы студенты ЭГ, определив в каждом кон
кретном случае ее структурные элементы (систему отсчета и нс
ремещающийся объект) и дав им характеристику, делали заклю
чение о виде кинематической системы и приступали к анализу,
используя общую логическую схему применительно к конкретному
варианту. При этом обучаемые самостоятельно «открывали», как
проявляются в различных кинематических ситуациях те целост-
ные свойства кинематической системы, которые определяют ее
природу, и в чем состоит специфика каждой из рассматривае-
мых ситуаций. На базе единого теоретического основания они
выводили в конкретных случаях уравнения движения и траекто-
рии точек, получали выражения для скорости, ускорения и т.д.
Важно отметить, что высокий уровень абстрактности ис-
пользуемых студентами ЭГ понятий системного анализа — есть,
по сути, обобщение, выражающее системные представления ос-
нов объекта, независимо от его природы. Оперирование в отве-
тах такими понятиями системного анализа, как целостность,
система, организация, структура, элемент, связь и другими,
описывающими предмет как систему, т.е. во всеобщей форме
фиксации теоретического знания, наряду с понятиями кинема-
тики выражает высокий уровень абстрактности и обобщенности
кинематических знаний испытуемых ЭГ.
Студенты КГ и КГ1, напротив, воспроизводили знания из
области кинематики как просто заученные, а не сформирован-
ные в результате теоретического исследования объекта — кине
матической системы; понятия системного анализа в процессе
решения контрольных задач ими, естественно, не употребля
лись. Ответы испытуемых КГ и КП свидетельствовали о гом.
что их знания по кинематике носили менее обобщенный харпк
тер, а совокупность знаний была менее полной.
Владея системой знаний по кинематике, выражавшей осно
вы предмета, его «фундамент», обучаемые ЭГ приобретал и более
177
широкие возможности их использования при решении как ти-
повых задач, предусмотренных традиционными учебными пла-
нами, так и задач с учебно-профессиональным содержанием,
требующих системной ориентировки в изучаемом предмете. Это
нашло выражение, прежде всего, в органической целостности,
полноте и обоснованности (в рамках экспериментальной про-
граммы) кинематических знаний испытуемых, в их способности
подходить к анализу конкретных кинематических ситуаций с
точки зрения целого.
Подходы студентов ЭГ к решению задач характеризовались
системной ориентацией в анализе объекта, представленного ус-
ловиями задачи. Анализ содержания любой задачи начинался с
выделения объекта, подлежащего системному анализу; его цело-
стных характеристик. Выделенный в задаче объект обучаемые
ЭГ рассматривали как целостную кинематическую систему, учи-
тывая, что предметное содержание каждого структурного эле-
мента знания, так же, как и его связь с другими элементами,
определяется его функцией в данной целостности. Студенты
осознанно использовали схему действий, необходимых для сис-
темного анализа кинематических ситуаций, выделяли инвариант
системы, определяли ее конкретный вариант, соотносили опи-
санную в задачах практическую ситуацию с конкретным вари-
антом ее решения как кинематической задачи.
Глава О
Системный анализ как условие
математического моделирования
(Сюжетные задачи школьного курса
математики и моделирование
технических объектов)
На современном этапе развития научно-технического про
гресса значительно возрастает роль математического моделиро
вания в познании и преобразовании действительности. М а гем а
гическое моделирование расширяет творческие возможности
специалиста в решении целого ряда профессиональных задач,
существенно изменяет его профессиональную подвижность. Со-
временному специалисту следует «хорошо знать» математику, т.е.
не просто уметь использовать ее для различных расчетно-
вычислительных операций, а понимать математические методы
исследования и их возможности. Только понимание сущности ма-
тематического моделирования позволяет адекватно использовать
лот метод в профессиональной деятельности (Б.В. Гнеденко,
Л.Д. Кудрявцев, К.А. Рыбников, А.А. Самарский).
Изучение метода математического моделирования начинается
еще в школе на примере решения сюжетных (текстовых) задач.
Известно, что решение школьниками таких задач сопряжено
со значительными трудностями по анализу их условий, состав-
нению и исследованию математического описания. Учащиеся
начинают анализ задания, как правило, с интуитивного выбора
неизвестных величин и обозначения их через «х», «у». Затем вы-
деляются всевозможные, часто несущественные в рамках рас
сматриваемой задачи отношения, которые обучаемые пытаю гея
описать математически. Построенное математическое описание
условий задачи часто оказывается излишне усложненным, а
иногда и неадекватным оригиналу. Дальнейший процесс изучс
ния математического описания сводится только к ocyuicciвис
нию некоторых формальных преобразований построенною ма
тематического объекта. Внутренние его связи и отношения.
179
равно как и соответствие полученных математических результа-
тов требованиям практической задачи школьниками зачастую не
осознаются и в процессе решения не отражаются»
Анализ условий сюжетной задачи, построение и исследова-
ние ее математического описания осуществляются большинст-
вом школьников эмпирически (на основе использования неко-
торой суммы знаний, здравого смысла, догадок, подсказок учи-
теля), сопряжены с трудностями и характеризуются наличием
принципиальных ошибок. Традиционная практика обучения в
школе сегодня свидетельствует о том, что деятельность учащих-
ся по решению сюжетных задач сформирована неполноценно.
К сожалению, обучение и в вузе не обеспечивает в надлежа-
щей мере решения данной проблемы. Анализ существующей
практики обучения математическому моделированию в вузе по-
казывает, что организуемая в учебном процессе деятельность
математического моделирования по своему содержанию и ори-
ентировке позволяет студенту лишь использовать готовые дан-
ные относительно качественной характеристики оригинала и
готовый (предлагаемый ему) математический аппарат для его
«моделирования». В целом у студента не формируется теорети-
ческое понимание модели, не усваивается метод математиче-
ского моделирования, нет представления о его эвристической
функции. Будущий специалист оказывается неспособным к са-
мостоятельному исследованию оригинала и построению его ма-
тематической модели, к эксперименту с моделью, а значит, и к
Получению информации, на которую он должен ориентировать-
ся при решении ряда профессиональных задач.
Вопросы формирования в учебном процессе деятельности моде-
лирования (матемагического в частности) рассматриваются многи-
ми исследователями как предмет специального изучения и как со-
ставная часть при решении других проблем (ТА. Арташкина,
14.П. Зазнобина, Г. Никола, В А. Носова, З.А. Решетова,
Н.Г. Салмина, Ю.А. Самоненко, М.И. Сивкина, Н.Ф. Талызина,
•Л.М. Фридман, И.Г. Шамсутдинова). Безусловно, использова-
ние в обучении предлагаемых этими авторами идей позволяет
Снять ряд трудностей, возникающих у учащихся при выполне-
нии заданий с применением метода моделирования, делает обу-
чение более эффективным.
Одни из них видят выход из создавшегося положения в раз-
личных методических усовершенствованиях курса школьной
Математики, другие в использовании в процессе обучения дос-
180
шжений педагогической психологии, в частности, деятельност-
ной теории обучения и вытекающих отсюда новых принципов
построения учебной дисциплины (математики), ее методиче-
ского обеспечения. Введением в процесс обучения одних только
методических усовершенствований, как доказано практикой,
проблемы кардинально не решить. Только использование прин-
ципов деятельностного подхода в обучении создает все необхо-
димые теоретические и практические предпосылки для решения
данной проблемы, более того, обеспечивает организацию разви-
вающего обучения, формирует тип творчески мыслящего учени-
ка (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, З.А. Решетова).
Математическое моделирование — частный случай модели-
рования, оно предполагает использование в качестве специфи-
ческого средства исследования оригинала его математическую
модель, изучение которой дает новую информацию об объекте
познания, его закономерностях (Н.П. Бусленко, А. Глинский,
Г>.В. Гнеденко, Л.Д. Кудрявцев, И.Б. Новик, Г.И. Рузанин,
К.А. Рыбников, В.А. Штофф). Предметом исследования при
математическом моделировании является система «оригинал —
математическая модель», где системообразующей связью высту-
пает изоморфизм структур оригинала и модели. Структура слу-
жит инвариантным аспектом системы, раскрывающим механизм
се функционирования (Н.Ф. Овчинников). Математическое мо-
делирование имеет свои особенности. Математическая модель,
выступая как выражение количеством качества объекта, позво-
ляет экспериментировать с его количественной стороной, дает
возможность определить границы устойчивости, нормальный и
оптимальный режимы функционирования, еще глубже проник-
нуть в качественный аспект объекта — показать его внутренние
шкономерности. В этом и раскрывается эвристическая функция
математического моделирования и его возможности для реше-
ния проблем разных наук: биологии, химии, физики, медицины
и других.
В содержание ориентировочной основы деятельности маге
магического моделирования мы включаем системное исслслова
ние объекта «оригинал — математическая модель», системообра
зующей связью которого является изоморфизм структур. Дея
гельность математического моделирования предполагает еле
дующие этапы:
• системный анализ заданного оригинала (выделение ею
качественной структуры);
181
• составление математического описания оригинала;
• исследование математического описания системным ме-
тодом (выделение количественной структуры);
• доказательство адекватности математического описания
оригиналу путем установления изоморфизма между их струк-
турами;
• фиксация математического описания как модели исход-
ного объекта;
• формулировка математической задачи, ее решение и ана-
лиз результатов.
Изложенные принципы легли в основу двух эксперимен-
тальных программ «Решение сюжетных задач» (школьный курс
математики) и «Математическое моделирование» (курс техниче-
ского вуза).
Учебная экспериментальная программа «Решение сюжетных
задач» состоит из введения и трех разделов. Во введении уча-
щимся раскрывается возникновение математики из практиче-
ских нужд человека; значение математических методов в реше-
нии многих профессиональных задач современного специали-
ста, приводятся примеры таких задач и отмечается, что изучае-
мые в школе сюжетные задачи есть прообраз сложных профес-
сиональных задач; подчеркивается важность овладения деятель-
ностью по решению сюжетных задач. Выявляется состав дея-
тельности по анализу и решению сюжетных задач, роль и зна-
чение в этой деятельности метода системного анализа. Вводятся
основные системные понятия (система, целостные свойства,
подсистема, уровни строения, элементы, связи, виды систем).
Раскрывается содержание и особенности системного анализа
как общенаучного метода. Материал введения излагается уча-
щимся в форме лекций.
Первый раздел программы — «Анализ условий сюжетной за-
дачи» — посвящен системному исследованию условий сюжетной
задачи, выступающих исходным объектом изучения, системой
«оригинала». Уровни строения этой системы составляют под-
системы — «носители величин». «Носителями величин» выде-
ляются однородные по качеству объекты, процессы, ситуации,
описываемые в задаче, которые возможно сравнивать количест-
венно. К сожалению, более точно определить понятие
«носителя» не представляется возможным из-за большого раз-
нообразия сюжетов задач. Приведем примеры подсистем —
«носителей величин». В задачах на «движение» в качестве
182
«носителей» могут выступать процессы движения поездов, пе-
шеходов и пр., в задачах на «работу» — деятельность каждой
бригады и совместная деятельность бригад. Количество выде-
ленных в задаче подсистем — «носителей» определяет количест-
во уровней строения исходной системы (условия сюжетной
»адачи).
Изучение всякой системы предполагает выделение се струк
гуры, т.е. элементов и связей. В данном случае элементами слу-
жат параметры «носителей», характеризующие «носители» коли
чественно. Например, в задачах на «движение» элементами вы-
ступают путь, скорость, время, а в задачах на «работу» — работа,
производительность, время (конечно, этот перечень может быть
дополнен, исходя из условий конкретной задачи). Необходимо
различать «название элемента» (параметра) и «значение элемен-
та» (его количественное выражение). Названия — это скорость,
путь, время и т.д., а значения — это те конкретные количест-
венные выражения (известные или искомые), которые указан-
ные параметры могут принимать.
Системообразующие связи (СОС) — связи между разными
параметрами одного и того же «носителя» (горизонтальные), к
примеру, s = vt (s — путь, v — скорость, г — время) или А = pt
(А — работа, р — производительность, t — время). Как правило, в
качестве СОС выступают известные школьникам законы из фи-
шки, химии и других предметов, на материале которых построе-
на сюжетная задача. Из определения СОС ясно, что это — одно-
уровневые связи; они выделяются для каждого уровня строения
исходной системы, т.е. для каждой подсистемы — «носителя» ус-
танавливаются зависимости между ее параметрами.
Помимо связей горизонтальных (СОС) выделяются связи
вертикальные или межуровневые. Межуровневые связи — связи
между общими параметрами разных носителей.
Итак, структура исходной системы (условия задачи) включа-
ет в себя подсистемы — «носители», образующие разные уровни
ее строения, элементы на каждом ** уровне (параметры
«носителей»), связи между элементами одного уровня (СОС) и
между элементами разных уровней (межуровневые связи). Вели
ввести две характеристики структуры системы: количество ее
уровней строения — п и общее количество элементов т. го
тогда можно легко выделить три основных разновидности рас
сматриваемой системы (по типу структуры): 1) п I, ж I,
2) п > 1, т > 1; 3) я = 1, т > 1. Эти три варианта по существу
183
описывают основные формы организации (виды) системы
(условия сюжетной задачи), т.е. все многообразие сюжетных за-
дач можно классифицировать по типу структуры, а не по тому
предметному материалу, на котором строится сюжет задачи.
Рассмотрим преимущества данной классификации по срав-
нению с традиционно принятой (задачи «на движение», «на ра-
боту» и т.д.).
Решение сюжетной задачи предполагает составление и иссле-
дование математического описания ее условий. В таких задачах
математически описываются значения элементов (параметров
«носителей»), СОС и межуровневые связи, причем завершенное
математическое описание мы получаем, описывая связи. Про-
цесс составления математического описания при традиционном
обучении сложен для учеников из-за отсутствия у них общего
метода анализа условий задачи; за многообразием сюжетов они
не видят общей структуры задачи. Мы выделяем учащимся об-
щий метод исследования — метод системного анализа. На его
основе устанавливается структура исходной системы (условий
задачи), определяется, к какому из трех указанных выше видов
принадлежит структура конкретной задачи. Далее, учащимся
предлагается четкая последовательность действий для составле-
ния математического описания условия задачи с выделенным
типом структуры.
Таким образом, именно классификация сюжетных задач на
основе типа их структуры позволяет выйти на деятельность по
составлению математического описания условий задачи, чего не
удается сделать, если объединять задачи традиционно, по сюжету.
Итак, первый раздел программы раскрывает условия сюжет-
ной задачи в системном ракурсе; здесь вводятся основные сис-
темные понятия (система, подсистемы, уровни строения, струк-
тура, элементы, связи, виды системы), которые наполняются
конкретным содержанием, исходя из специфики исходной сис-
темы (условий сюжетной задачи). Изложение этого теоретиче-
ского материала осуществляется в логике последовательности
процедур метода системного анализа. Представленный теорети-
ческий материал данного раздела излагается учащимся в лекци-
онной форме. Однако его полноценное усвоение происходит
только в процессе последующего решения школьниками учеб-
ных задач к этому разделу с использованием учебных карт
(программ Деятельности по их выполнению). Поэтому вслед за
лекцией организуется практическое занятие по решению специ-
184
ильных задач на основе УК. Всего разработано семь УК, состав-
ленных по общей схеме.
Учебная карта 1 — «Анализ общей схемы решения сюжетных
1адач» — знакомит учащегося с общим составом деятельности
по анализу и решению задач, определяет сложность ной дея-
1сльности, поэтапность в ее выполнении. Раскрывается значе-
ние УК в процессе усвоения.
Учебная карта 2 — «Анализ условий сюжетной задачи»
формулирует состав деятельности системного анализа условий
сюжетной задачи. Для усвоения этой деятельности, а также ос-
новных системных понятий (подсистемы — «носителя величи-
ны», элементы — параметры «носителя», СОС, межуровневые
связи и др.) решаются учебные задачи (см. УК 6.2). Результаты
решения каждой задачи по УК записываются в табл. 6.1. В гра-
фе «носители величин» перечисляются выделенные в задаче под
системы — «носители» (по вертикали). В графе «параметры но-
сителей» (по горизонтали) записываются названия элементов —
параметров всех «носителей». В графе системообразующие связи
К ОС) фиксируются связи между параметрами одного «носителя»
(символами или в сжатой словесной форме) как отношения для
каждой подсистемы — «носителя». В графе «межуровневые свя-
также фиксируются отношения (в символической или крат-
кой словесной форме) между общими параметрами разных но-
сителей (разноуровневые подсистемы). Незаполненными оста-
ются клетки под графами с названиями параметров всех
• носителей», в них будут записываться значения этих парамет-
ров (но уже по учебной карте 3).
Второй раздел программы «Составление математического
описания сюжетной задачи» (УК 3) формирует деятельность по
составлению математического описания задачи. Выполнение
процедур этой деятельности опирается на данные системного
анализа условий задачи, а именно, на выделенный тип структу-
ры конкретной задачи. В зависимости от того, к какому из трех
iiinoB принадлежит изучаемая структура, выбирается и последо-
вательность действий математического описания условия зада
чи. Результаты выполнения процедур УК 3 заносятся в табл. 6.2.
Заполняются клетки со значениями (известными или искомы
ми) параметров каждого «носителя», затем математически они
сываются системообразующие связи (между параметрами одного
«носителя») и межуровневые (между параметрами равных
«носителей»). Под таблицей фиксируется математическое они
сание условий сюжетной задачи.
185
Запись результатов анализа сюжетной задачи (системный анализ ее условий)
Таблица 6.1
Системы и подсис- темы (п/с) — носители величин Структура Межуров- невые связи Вид системы
Параметры носителя (элементы) СОС горизон- тальные
Объем конечный Объем начальный Обьелг напол- ненный Время Скорость на- полнения Ин,1 = V- К. ^НП = St S2 + 22 = 5| /1 = /2 (х = У) п = 2 т = 5 Система 2- го вида
V Ин И1Л t S
Первая п/с (первый бассейн) V V Кн = 200 Ин= 200 ТШ1 = V- 200 V„n = V- 122 Ц = Х tl = У У|= (И-200)/х $2= (И-112)/у
Вторая п/с (второй бассейн)
Таблица 6.2.
Запись результатов анализа задачи как математической системы
Система и ее подсистемы Структура Тип связей Виды системы и ее подсис- тем
Элементы Связи СОС
Гэризонтальные Вертикальные
Первый уровень — уравнение: (V—200)/х+22 = =(И-112)/х Функции: /ь/г /, = (Т-200)/х+ 22 /2=(И-П2)/х Зависимость между переменными: / х Равенство функций Дробнора- циональный Дробнораци- ональный
Второй уровень — функции: Д=(И-200)/х + 22 h=(V-\\2)/x Переменные f.X f\< X fbX /,=(И-200)/х + 22 /2=(Г-112)/х Л=/2 или (К—200)/х + 22= (К—112)/х Дробнора- циональ- ный Дробнораци- ональный
Математическое описание задачи выражается уравнением: (И - 200) /х + 22 = (К - 112) /х
Второй раздел программы раскрывает деятельность математиче-
ского описания сюжета задачи (ее условий) для возможности cix)
пыльнейшего анализа в функции математической модели условий
«дачи. В процессе этой деятельности должны быть выделены из-
устные, неизвестные, зависимые, независимые значения нараме'1
|Н)в подсистем, математическими отношениями описаны сисгемо
образующие связи (СОС). В результате формируются понятия: зна-
чения параметра подсистемы, СОС, «математическое описание».
Работу с первым и вторым разделами программы можно
считать завершенной, когда учащиеся самостоятельно, правиль-
но, аргументированно, в строгой логической последовательно-
сти могут провести системное исследование условия любой сю-
жетной задачи и составить его математическое описание.
Третий раздел «Анализ системы математического описания
сюжетной задачи» посвящен системному анализу полученного
описания как математической модели «оригинала». Предметом
системного анализа выступает математический объект — модель.
Раздел имеет три темы, выделяющие три уровня анализа слож-
ного объекта, на каждом из них предметом анализа становятся
разные математические подсистемы: функции, уравнение, сис-
тема уравнений (УК 4).
В первой теме — «Анализ подсистемы функции» — рассмат-
ривается понятие функции. На основе примеров конкретных
практических задач выделяется ее основное существенное
(целостное) свойство — способность выражать зависимости ме-
жду разными величинами. Приводятся способы описания таких
зависимостей (аналитический, табличный и т.д.). Описывается
структура подсистемы функции. Ее элементами выделяются пе-
ременные, системообразующая связь (СОС) — связь между пе-
ременными. Используются известные) школьные определения
функции, областей ее определения и изменения. Структура под-
системы-функции характеризуется количеством переменных и
типом связи между ними. Отмечается, что в зависимости от
структуры выделяются различные виды функций (формы орга-
низации данной подсистемы). Во-первых, в зависимости от ко
личества элементов в структуре (переменных) различают функ-
ции одной или нескольких переменных, в школе изучаются
только функции первого вида. Во-вторых, в зависимости от ти
па связи между переменными различают функции линейные,
дробно-рациональные и т.д. Далее следует описание каждою из
этих видов функций (аналитическая запись, области опредслс
187
ния, изменения, график). Заметим, что данная тема может и не
затрагивать вопросов полного исследования функции (вопросов
ее четности, нечетности, возрастания или убывания, экстрему-
мов и т.д.), ибо мы ведем речь о решении сюжетных задач, где
такое исследование проводить не требуется. В то же время отме-
тим, что преподаватель самостоятельно может дополнить тему
материалом полного исследования функции в случае необходи-
мости. Ведь четность, периодичность, существование асимптот,
экстремумов и т.д. — это ‘Свойства подсистемы-функции, для
установления которых разработаны специальные математиче-
ские приемы.
Итак, в данной теме выделяется инвариантный аспект под-
системы-функции — ее структура, показывается происхождение
множества конкретных видов функции в зависимости от типа
структуры. Таким образом, учащимся предлагается иной подход
к изучению понятия «функция». Вместо неоднократного рас-
смотрения конкретных видов функций на каждом году обучения
(пусть даже с углублением в материал из года в год) изучается
общая подсистема-функция, ее свойства и структура; по анализу
структуры раскрывается происхождение различных частных ви-
дов функций. Учащиеся начинают осознавать, что, например,
линейная и логарифмическая функции отличаются друг от друга
не формой записи, а типом структуры (у них разный тип систе-
мообразующей связи между переменными) и, как следствие
этого, имеют и разные свойства.
Вторая тема — «Анализ системы уравнений» — раскрывает в
логике системного анализа новую подсистему-уравнение. При-
водятся примеры задач, предполагающие составление уравнения
и его решение. Показывается, что целостными свойствами под-
системы-уравнения является существование одного или не-
скольких ее решений, отмечается, что в математике разработаны
критерии и методы установления этих свойств для конкретных
видов уравнений. Выделяется структура данной подсистемы. Ее
элементами являются функции, а системообразующей связью —
равенство функций. Используется традиционное школьное оп-
ределение уравнения, понятие его решения.
Установление структуры подсистемы-уравнения позволяет
учащимся по типу структуры выделять конкретные виды урав-
нений. Так, если элементы уравнения — функции одной и той
же переменной, то речь идет об уравнении с одним неизвест-
ным и т.д. Классифицируются уравнения и по характеру СОС
188
между элементами. Если приравниваются функции одною вида
(например, линейные), то получается уравнение того же вида
(линейное), если приравниваются функции разного вида
(например, линейная и дробно-рациональная), то получае гея
уравнение вполне определенного вида (дробно-рациональное).
Раскрывается классификация уравнений по типу СОС и опреде-
ляется, какой именно вид уравнения получается при равенстве
функций того или иного вида.
После того как введены основные виды уравнений (степенное,
дробно-рациональное и др.), следует раскрыть вопрос о методах
нахождения целостных свойств каждого вида уравнения. Здесь,
по существу, излагаются математические методы решения урав-
нений.
Таким образом, во второй теме дается общий подход к изу-
чению подсистемы-уравнения. Учащимся открываются общие
основания всех конкретных видов уравнений, изучаемых в шко-
ле, прослеживается связь уравнения, функции и величины.
Функции, представленные в первой теме как самостоятельные
подсистемы, для уравнения выступают уже элементами. Вели-
чины, служащие элементами функций, выступают решением
уравнений, т.е. характеризуют его целостные свойства. В тради-
ционной школьной программе по математике эти отношения
являются скрытыми. Учащиеся изучают свойства отдельных
функций, методы решения различных уравнений, не связывая
все это друг с другом.
Третья тема — «Анализ систем уравнений* — посвящена
системному изложению материала о системах уравнений, здесь
приводятся примеры задач, условия которых описываются сис-
темой уравнений, раскрываются целостные свойства этого ма-
тематического объекта: существование одного или нескольких
его решений. Выделяется структура системы уравнений, элемен-
тами которой выступают уравнения, а СОС — зависимостью
между этими уравнениями, проявляющаяся в том, что неизвест-
ные переменные в системе уравнений удовлетворяют каждому
ее уравнению, В зависимости от того, уравнения какого вида
входят в исходную систему, выделяются конкретные виды сис-
тем уравнений (система степенных, дробно-рациональных ура»
нений и др.). Далее следует иътожение методов определения не
;юстных свойств объекта изучения (вопросов существования и
единственности решения). В целом второй раздел программы
содержит общий подход к изучению математических обьектов.
189
Вместо рассмотрения конкретных систем уравнений, отдель-
ных уравнений и функций; анализируется система уравнений в
общем виде; раскрываются ее горизонтальная и вертикальная
структуры, образующие уравнения и функции, показывается
происхождение различных видов системы и ее подсистем по
типу структуры. Математические методы решения систем урав-
нений, отдельных уравнений, методы исследования функций
выступают как методы, обеспечивающие раскрытие свойств
этих объектов. Логика изложения предметного материала дан-
ного раздела позволяет учащимся увидеть существенные связи в
математических объектах. Более того, они вооружаются методом
по раскрытию этих связей в объектах любой природы. Пред-
ставленный теоретический материал третьего раздела излагается
в форме лекций. Затем организуются практические занятия по
решению задач на основе учебных карт.
Таким образом, третий раздел формирует деятельность сис-
темного анализа выделенного в сюжетной задаче математиче-
ского объекта (например, системы уравнений или уравнения).
Результаты системного исследования заносятся в таблицу (см.
табл. 6.2). Выделенные в исходной системе подсистемы зано-
сятся по вертикали в графу «Система и ее подсистемы». Для
каждой подсистемы (начиная с уровня подсистем — функций)
устанавливается ее структура: элементы, СОС и типы СОС
фиксируются по горизонтали в клетках таблицы в соответст-
вующих графах. По типу СОС определяется вид подсистем и
исходной системы, названия которых также заносятся в табли-
цу (см. табл. 6.2).
По серии последующих учебных карт (УК 5, 5.1, 5.2...) фор-
мируется деятельность учащихся по решению различных видов
уравнений (линейных, квадратных и др.) и систем уравнений,
т.е. школьники осваивают различные математические методы
определения целостных свойств названных систем.
Затем осуществляется процесс нахождения искомого задачи
и проверка полученных результатов (УК 6, 7).
Четвертый раздел — «Решение сюжетных задач» — посвящен
формированию деятельности по проверке адекватности полу-
ченного математического описания (модели), его соответствия
оригиналу. Фиксируются выделенные структуры оригинала
(условия задачи) и математического объекта (математического
описания условий). Проверяется их соответствие, после чего
математическое описание рассматривается как модель, адекват-
190
нам оригиналу. Результаты выполнения контрольной работы
должны показать, полноценно ли сформирована у учащегося
деятельность решения сюжетных задач, требуется ли дополни
к-льная корректировка этой деятельности.
Экспериментальная программа в целом охватывает;
• теоретический (математический) материал по разделу
«Решение сюжетных задач»;
• деятельность по исследованию таких задач методом сис-
темного анализа;
• деятельность математического моделирования (установления
изоморфизма структур «оригинала» и «модели» его описы-
вающей).
По мере раскрытия логики программы по исследованию за-
дач происходит знакомство с процедурами системного исследо-
вания и затем их усвоение в процессе решения задач. Усвоение
программы осуществляется в процессе выполнения специаль-
ных учебных заданий первоначально с помощью учебных карт
(УК) — с опорой на них как внешних регуляторов деятельности,
а затем — без них: их программа, содержание переходит в план
внутренней деятельности (умственной), становится внутренним
регулятором анализа и решения задач.
Вся совокупность УК (по всем разделам программы) описы-
вает полный состав деятельности по анализу и решению сюжет-
ных задач. Эта деятельность раскрывается во всей ее сложности,
выделяется ее программа — последовательность выполнения
процедур, способ их выполнения, что создает условия самокон-
|роля и коррекции выполняемой деятельности, возможность ее
рефлексии и в последующем — самостоятельной организации
деятельности по решению аналогичных задач. Отработка дея-
тельности по УК не требует много времени, как это может по-
казаться с первого взгляда, а эффект значительный.
Учебная карта 6.2
;---------------1______________________________
Задание:_____________________________________________________Анализ условий задачи
Цель: Составить системно-структурное описание задачи.
Объект: Сюжетная задача.
Предмет: Выделение структуры задачи.
Средства: Метод системного анализа (см. табл. 6.1).
Состав 1. Выделить в системе задачи подсистемы носиiо
деятельности:ли величин и записать их названия в гябл. 6 1
191
2. Зафиксировать количество уровней (л) строения системы задачи (количество подсистем) в табл. 6.1. 3. Определить в каждой подсистеме (носителе вели- чин) ее структуру: а) выделить элементы (параметры носителя) и запи- сать их названия в табл. 6.1. б) при наличии нескольких элементов установить связи между ними (горизонтальные СОС — запи- сать в табл. 6.1). 4. Зафиксировать общее количество (л?) элементов всех подсистем (в табл. 6.1 — вид системы). 5. При наличии нескольких подсистем выделить связи между их элементами (параметрами) — межуров- невые связи и записать в табл. 6.1. 6. Определить вид системы задачи (по ее условиям) и записать в табл. 6.1. Продукт деятельности: ► Сформированные умения: • выделять подсистемы задачи и ее уровни; • выделять структуру задачи; • определять виды систем (задач) по их структуре. ► Сформированные знания (входящие в ООД): поня- тия — система, подсистема, уровень, структура, элементы, системообразующие связи (СОС), вид систем — задач.
Форма представления результатов — в виде таблицы (см.
табл. 6.1).
Рассмотрим пример анализа и решения сюжетной задачи
учащимся.
Дано: «В одном бассейне имеется 200 м3 воды, а в другом —
112 м3. Открывают краны, через которые наполняются бассей-
ны. Через сколько часов количество воды в бассейнах будет
одинаковым, если во второй бассейн сливается в час па
22 м3 больше воды, чем в первый?»
Первый этап. Анализ сюжетной задачи.
1. Исходная система — условия задачи; подсистемы — но-
сители величин: первый бассейн, второй бассейн.
2. Количество уровней п = 2.
3. Структура первой подсистемы:
а) процесс, происходящий в первом бассейне, характери-
зуется такими параметрами, как начальный объем во-
ды, конечный объем воды, объем наполнения, время
192
наполнения водой бассейна, скорость наполнения (это
и есть параметры первой подсистемы);
6) выделить СОС между параметрами:
1) объем наполнения равен разности конечного и
начального объемов;
2) объем наполнения равен произведению скорости
наполнения на время наполнения.
4. Структура второй подсистемы аналогична.
5. Общее количество элементов т - 5.
6. Межуровневые связи:
1) скорость наполнения второго бассейна на
22 м3 меньше, чем скорость наполнения первого.
2) время наполнения бассейнов — одинаковое.
7. Вид системы: п > 1, т > 1 (2-й вид по нашей классифика-
ции).
8. Результаты 1-го этапа анализа заносим в таблицу (см.
табл. 6.1).
9.
Второй этап. Составление математического описания
сюжетной задачи.
1. Для первого бассейна известно значение парамегра
«начальный объем», равного 200 м3; для второго — значе-
ние этого параметра равно 112 м3. Известно также, что
для обеих подсистем значение конечного объема — одно
и то же — И
2. Система (условие задачи) — 2-го вида.
3. Выполняем процедуры для выделения неизвестными не-
зависимых параметров.
а) Рассмотрим первую подсистему и первый вид СОС
(первый бассейн): объем наполнения (Vz) = объему
конечному (Р) минус объем начальный (И). Значения
V\ и Vz известны: И| = 200 м3, Vz = V — 200 м3. Неиз-
вестных параметров нет.
б) Второй вид СОС в первой системе: Vz = St, где S — ско-
рость, t — время наполнения; так как = И — 200, то
СОС имеет вид: И — 200 = St Пусть t — независимый
параметр, тогда 5 — зависимый (можно и наоборот).
в) Рассмотрим вторую подсистему и второй вид СОС' для
нее. По аналогии с первой подсистемой имеем: V
112= St. Пусть t — независимый параметр, а Л* зави-
симый.
? Формирование системного
мышления в обучении
193
г) Тогда для первой системы значения зависимого пара-
метра «скорости»: S = (И— 112) / у.
Все результаты записываются в табл. 6.1.
4. Математическое описание межуровневых связей:
(V- 200) / х + 22 = (И- 112) / у; или (при х = у)
(И- 200)/х + 22 = (И- 112)/х.
Это и есть математическое описание сюжетной задачи.
Третий этап. Анализ математического описания.
1. Система — уравнение: (И- 200) / х + 22 = (И- 112) / х.
2. Выделяются (по общей теории) два уровня строения: соб-
ственно полученное уравнение и подсистемы-функции:
/ = (К—200) / х + 22,
/2=(Г- 112)/х.
3. Структура первой подсистемы-функции:
а) элементы-переменные f\ и х;
б) СОС — зависимость между ними описывается форму-
лой:
Л = (И- 200)/х+22
в) тип СОС — дробно-рациональный.
Структура второй подсистемы-функции — аналогична:
/2 = (К- 112)/х.
4. Вид обоих подсистем-функций — дробно-рациональный.
5. Структура исходной системы-уравнения:
а) элементы-функции:
/ = (И- 200)/х + 22и/2 =(К- 112)/х;
б) СОС — равенство функций;
в) тип СОС — дробно-рациональный.
6. Вид уравнения — дробно-рациональный.
Все результаты системного анализа математического описа-
ния задачи фиксируются в табл. 6.2.
Четвертый этап. Определение искомого задачи.
1) Искомым является время наполнения бассейнов.
2) Искомое значение параметра «время» есть неизвестная
переменная х в уравнении, определяется в процессе ре-
шения данного уравнения.
3) Уравнение — дробно-рациональное, решается соответст-
вующим методом.
194
4) Решение уравнения: (И - 200) / х 4 22 = (И - 112) / х;
при х Ф 0 имеем: V — 200 + 22 х = V — 112; 22х - 88 = 0;
х = 4.
5) Значение искомого задачи найдено: х = 4 ч время на-
полнения бассейнов.
Пятый этап. Проверка полученных результатов.
1) х = 4 подставляем в уравнение (И — 200) / 4 4 22 =
= (И- 112) / 4;
преобразованное уравнение: V— 200 + 88 = V - 112;
производим вычисление и подтверждаем истинность ра-
венства: V— 112 = V — 112.
2) Ответ: за 4ч бассейны наполняются водой до одина-
кового объема.
Аналогично разработана экспериментальная программа ма-
ге матического моделирования технических объектов (на приме-
ре линейных цепей с сосредоточенными параметрами).
Экспериментальная модель программы курса «Математи-
ческое моделирование (для технического вуза)» состоит из
«Введения» и трех разделов:
1. Анализ системы «оригинала» (технический объект — ли-
нейные электрические цепи с сосредоточенными пара-
метрами).
2. Анализ математической модели (системы: обыкновенные
линейные дифференциальные уравнения с постоянными
коэффициентами, которыми моделируется «оригинал»).
3. Математическое моделирование (решение профессио-
нальных задач).
Во «Введении» студентам раскрывается значение метода ма-
тематического моделирования в познании и деятельности со-
временного инженера, его эвристическая функция. Вводятся
теоретические понятия: «оригинал», «модель», «связи» между
ними; раскрывается объективное содержание теоретической
деятельности математического моделирования и значение для се
организации метода системного анализа (оригинала и его мате-
матического описания). Раскрывается содержание понятий, ко
горыми этот метод описывается (система, элементы, системооб-
разующая связь, структура и др.). «Введение», таким образом,
отражает содержание и особенности двух общенаучных методов:
195
метода математического моделирования и метода системного
анализа, приводится их взаимосвязь. «Введение» открывает их
инструментальную функцию через приложение к конкретным
наукам, выделяет методологические предпосылки для после-
дующего изучения предметного материала и создает у учащихся
установку на теоретическое овладение этим материалом.
Первый раздел программы посвящен системному ис-
следованию оригинала — линейной электрической цепи с со-
средоточенными параметрами, в которой происходит переходный
процесс. Система-оригинал рассматривается по «вертикали» на
трех уровнях:
• многоконтурной линейной электрической цепи с сосредо-
точенными параметрами;
• линейного электрического контура с сосредоточенными
параметрами;
• пассивных линейных электрических элементов
(сопротивления, индуктивности, емкости).
Однако при решении задачи анализа переходного процесса в
системе-оригинале достаточно ограничить ее системное иссле-
дование первыми двумя уровнями строения; выделение и иссле-
дование пассивных линейных электрических элементов, входя-
щих в изучаемую цепь, в нашем случае было бы лишним дейст-
вием. Включение третьего уровня строения оригинала (уровня
пассивных линейных электрических элементов) в первый раздел
программы обусловлено задачей показать обучаемым, что зако-
ны функционирования пассивных линейных электрических
элементов (структурных элементов второго уровня оригинала)
являются системообразующими связями этих подсистем, выра-
жающими их физическую сущность и ее математическое описа-
ние. Обращение к указанным исходным зависимостям позволя-
ет раскрыть учащимся связь математики и практики, идею соот-
ветствия между изучаемым реальным процессом и математиче-
ским аппаратом для его описания. Впоследствии при решении
задачи исследования переходного процесса в оригинале назван-
ные законы используются в готовом виде, но сознательно.
Подсистемы каждого уровня строения системы-оригинала
рассматриваются затем в разделе как особые системы, несущие
некую качественную определенность. Для каждой подсистемы
оригинала выделяются «среда», функция, целостные свойства,
основные параметры, структура, форма организации. Эти сис-
темные понятия наполняются конкретным предметным содер-
196
жанием соответствующих разделов курса основ теории электри-
ческих цепей. Например, системообразующие связи для подсис
1смы первого уровня строения оригинала (многоконтурной ли-
нейной электрической цепи с сосредоточенными параметрами)
выражаются законами Кирхгофа; далее описываются физиче-
ское содержание этой связи и ее математическая запись.
Первый раздел программы раскрывает системную организа-
цию объекта-оригинала — линейной электрической цепи с со-
средоточенными параметрами, дает его целостную картину как
предмета—носителя определенного качества, показывает его
многопорядковую сущность, внутренние и внешние связи, усло-
вия функционирования. Уже известный учащимся материал
курса основ теории электрических цепей предстает теперь в но-
вом, системном ракурсе. Более того, в разделе содержится и
схема познавательного движения по исследуемому объекту, т.е.
процедуры системного анализа оригинала.
Во в т о р о м разделе программы системно анализируется
известная в науке математическая модель данного оригинала —
система обыкновенных линейных дифференциальных уравне-
ний с постоянными коэффициентами. Ее рассмотрение проис-
ходит на уровне: системы линейных дифференциальных уравне-
ний с постоянными коэффициентами; подсистемы линейного
дифференциального уравнения с постоянными коэффициента-
ми. Для подсистем каждого уровня выделяются «среда», целост-
ные свойства, основные параметры, структура, формы органи-
зации. Эти системные понятия наполняются конкретным пред-
метным содержанием курса высшей математики (раздел
«Системы обыкновенных линейных дифференциальных уравне-
ний с постоянными коэффициентами»). Например, целостными
свойствами подсистемы второго уровня — линейного диффе-
ренциального уравнения с постоянными коэффициентами
является существование одного-единственного его решения
(точнее, решения задачи Коши). При этом формулируется и по
ясняется теорема существования и единственности решения за
дачи Коши для такого типа дифференциальных уравнений. В
разделе еще раз прослеживается идея возникновения тою пли
иного математического аппарата из нужд практики, раскрывай
ся эвристическая функция математики.
Изученный ранее студентами материал из курса высшей мд
тематики предстает во втором разделе в иной, системной -пни
ке. Система линейных дифференциальных уравнений с носю
197
янными коэффициентами рассматривается как нечто целое, с
одной стороны, и как внутренне дискретное, «составленное» из
взаимосвязанных элементов, с другой. По мере развертывания в
разделе системного описания модели раскрывается и процедур-
ный состав ее системного анализа.
Третий раздел программы раскрывает роль математи-
ческого моделирования в деятельности инженера, направленной
на организацию «жизненного цикла» технического объекта. По-
ясняется сущность данного метода познания, предполагающего
в общем теоретическом плане исследование системы «оригинал —
математическая модель», и на конкретном предметном материа-
ле (первый и второй разделы) раскрывается системообразующая
связь исходной системы, т.е. изоморфизм структур каждого
уровня строения оригинала (линейной электрической цепи с
сосредоточенными параметрами, где идет переходный процесс)
и его математической модели (системы линейных дифференци-
альных уравнений с постоянными коэффициентами).
Далее, выделенное объективное содержание деятельности в
ее всеобщей форме рассматривается в особенностях деятельно-
сти математического моделирования (без использования ЭВМ);
описывается каждое действие этой деятельности (выделение
объекта, средств, состава, указывается предмет деятельности,
знания и умения, подлежащие усвоению). Еще раз отмечается
связь математического моделирования и системного анализа.
Системный анализ оригинала, осуществляемый при изучении
первого раздела программы, и деятельность системного анализа
его математической модели, проводимого во втором разделе
программы, выступают как составные части единой деятельно-
сти математического моделирования, основывающейся на уста-
новлении изоморфизма структур оригинала и его математиче-
ского описания. Особо подчеркиваются различие между матема-
тическим описанием объекта и его математической моделью,
необходимость проверки адекватности составленного математи-
ческого описания заданному оригиналу, и только после этого
математическое описание рассматривается как модель.
Таким образом, третий раздел программы открывает обучае-
мым сущность математического моделирования, его инструмен-
тальную функцию и процедурный состав. Он связывает воедино
предметный материал первых двух разделов и использует его
при решении конкретных профессиональных задач радиоинже-
нера.
198
Весь материал, изложенный в программе, отражен в сжатом
виде в двенадцати таблицах. Особый интерес представляют таб-
лицы -«матрицы», по строкам которых указаны уровни строения
системы-оригинала и системы — математической модели, а
столбцами — структура каждого уровня. Такие «матрицы» с за-
полненными клетками описывают содержание первого и вто-
рого разделов — деятельность математического моделирования в
системном виде, в единстве всеобщей и конкретной форм. Все-
общая форма выражается категориями системного анализа, ко-
торыми обозначаются строки и столбцы «матрицы». Заполнение
же клеток предметным содержанием представляет собой описа-
ние конкретной системы (математической или технической).
Для усвоения деятельности математического моделирования
разработаны специальные учебные задачи по системному анали-
зу. Их можно подразделить на задачи по формированию каж-
дого отдельного действия деятельности; всей деятельности в це-
лом. В экспериментальной программе учебные задачи указыва-
ются в конце каждого раздела. Первый раздел завершается пе-
речнем задач, обеспечивающих формирование деятельности
системного анализа оригинала, второй — перечнем задач на
деятельность системного анализа математического описания
оригинала. В третьем разделе перечисляются задачи, направлен-
ные на формирование деятельности математического моделиро-
вания в целом.
В результате обучения по описанным экспериментальным
программам учащиеся получают особые знания, новые по сво-
ему предметному содержанию и форме обобщения. Они пони-
мают, что предметом изучения при математическом моделиро-
вании является система «оригинал — математическая модель»,
системообразующей связью которой выступает изоморфизм их
структур (оригинала и модели), а методом исследования этой
системы служит метод системного анализа. Именно включение
в содержание ориентировочной основы деятельности математи-
ческого моделирования этих компонентов позволяет спять
трудности у учащихся при решении задач с использованием
данного метода и сформировать полноценные умения магсма
тического моделирования. Полученные результаты и их анализ
позволяют сделать ряд выводов, имеющих значение для paipa
ботки теоретических основ профессионального обучения
I. В разработке «модели» современного специалиста его
подготовка к сознательной, творческой деятельности магсмати-
199
ческого моделирования должна занять главенствующее место в
структуре целей обучения профессиональной подготовки.
2. Соответственно названной цели принцип системности
должен стать общей логической базой построения учебных
предметов, а деятельность системного анализа и формирование
исследовательских навыков должны быть включены в содержа-
ние обучения как важнейшие его компоненты.
3. Математическое моделирование — приоритетная форма
введения методологических знаний в содержание обучения,
формирующая новые познавательные возможности учащихся,
позволяющая существенно изменить понимание учащимися яв-
лений и закономерностей, описываемых разными науками.
4. Формирование деятельности моделирования, и в частно-
сти математического, следует начинать с курсов школьной ма-
тематики, физики, химии, информатики.
Глава 7
Метод системного анализа
как инструмент решения
эвристических задач
(На материале «Теории вероятностей»
для нематематических специальностей)
Построение учебных программ может быть линейным, кон-
центрическим, хронологическим, технологическим и т.д. Раз-
личные разделы высшей математики и ее самостоятельные час-
ти, как показывает анализ программ, чаще построены в логике
линейного и концентрического способов. Линейный способ по-
зволяет в развернутом виде представить изучаемый предмет как
составленный из отдельных частей, следующих поочередно друг
за другом в строгой последовательности. В такой логике рас-
сматриваются различные компоненты предмета, этапы функ-
ционирования и протекания различных процессов.
Концентрический способ развертывает предмет с последова-
тельным «по спирали» возвратом к анализу одного объекта, но
на более высоком уровне его сложности и обобщения. Вместе с
тем ни линейный, ни концентрический способы не выделяют
основ обобщения и систематизации предметного материала -
того «пространства» связей, в котором математический объект
как целое может выступать в так называемых текстовых задачах.
Это вызывает известные трудности при их решении. -
Теория вероятностей как самостоятельная учебная диецши
лина и как раздел курса высшей математики имеет в своей ос-
нове линейный принцип презентации предметного материала.
Ее объекты: случайное событие, случайная величина, случайный
процесс — выстраиваются линейно в один ряд от одною к яру
тому без раскрытия субординации, без выражения ibuiimochh »ей
Такая картина не отражает многоуровневости вероники iнон
системы (случайного процесса, случайной величины, случай
ного события), не позволяет разобраться в системе спи ieh слож
201
ного предмета, описываемого текстовой задачей теории вероят-
ностей, и перевести ее на математический язык; решение задач
сопровождается большими затруднениями, обусловленными не-
достаточными возможностями использовать приобретенные
теоретические знания для решения задач; неумением перевести
«сюжет» задачи в математическую форму его описания; невоз-
можностью увидеть структуру связей математического объекта
как системы, представленного условиями задачи.
Последнее обстоятельство олужит основной причиной труд-
ностей, возникающих при решении задачи: студенты не выде-
ляют объекта анализа; не могут вычленить в тексте условий за-
дач события, которые надлежит оценить как случайные или не-
случайные, как искомые, сравниваемые или вспомогательные
неизвестные. Деятельность по анализу условий задачи как само-
стоятельный, предварительный этап в исследовании и выявле-
нии всей системы связей, в которых выступает искомое, факти-
чески отсутствует. Она подменяется попытками «подбора под-
ходящей» формулы из ряда известных. Обычно выбор падает на
формулу, по которой ранее решались типовые, «однородные»
или «стандартные» задачи. К задачам другого типа эта формула
«не подходит», но подбор формул «наугад» продолжается. Воз-
никающие при этом трудности в решении задач естественны.
Дело в том, что при изучении теории вероятностей се предмет
не раскрывается в системной организации: в текстовых задачах
объект задается с самыми различными связями, в которых со-
держится искомое, и без системного анализа разобраться в этом
сложном переплетении связей трудно.
Для преодоления указанных трудностей было организовано
экспериментальное обучение студентов с другим способом по-
строения учебной программы: системным ее представлением в
целом, а затем каждого из разделов. В данной программе были
реализованы методологические установки метода системного
анализа, придающие ей направленность на выявление содержа-
тельной общности объектов, их принадлежности к одной систе-
ме, к одному «качеству».
Структура экспериментальной учебной программы дисциплины
«Теория вероятностей» с системным способом изложения
В теории вероятностей обычно рассматриваются случайные
события и случайные величины. В нашей программе объектом
202
системного анализа выделяется, наряду с указанными, и слу-
чайный процесс. Качественную определенность каждого из объ-
ектов как системы выражает единство внутренних противопо-
ложностей, их диалектическая связь и взаимопревращения. Так,
случайное событие выражает единство противоположностей:
возможности и действительности, случайная величина — един-
ство дискретности и непрерывности, случайный процесс, выра-
жающий переход одного явления в другое, представляет единст-
во возможного и действительного изменения качественною со-
стояния явления. Указанные объекты как системы имеют ряд
общих особенностей; они вероятностны — по характеру зако-
номерностей; открыты — по характеру взаимодействий со сре-
дой; активны — по характеру своего поведения и типу законов,
действующих в системах; средние (многоуровневые) — по фор-
ме строения (имеют двух-трехуровневую структуру). Перечис-
ленные особенности определяют характер связей при функцио-
нировании систем: наличие в их структуре разнородных групп
элементов, связь и взаимодействие между которыми имеют суб-
ординационный характер; возможность элементов взаимодейст-
вовать в неограниченном количестве вариантов; наличие взаи-
модействий со средой: влияние среды на систему и обратное
воздействие системы на среду. Существенное влияние на функ-
ционирование системы оказывают внутренние законы поведе-
ния и подчиненная по отношению к внешней среде роль внеш-
них связей. Эти особенности позволили ограничить объекты
теории вероятностей (случайное событие и случайную величи-
ну) как представляющие фактически два уровня системы, каж-
дый из которых обладает своими структурными элементами и
связями — внутренними (системообразующими) и внешними
(со средой — другими объектами того же уровня). Рассматри-
ваемые объекты отвечают принципу иерархичности в методе
системного анализа, согласно которому у всякого явления есть
«вышестоящие» и «нижестоящие» уровни. Явление в таком слу-
чае изучается на всех уровнях: на одном оно выступает как сис-
тема, на другом — как элемент более широкой системы, на
третьем — как микроструктура. Для различения связей на каж
дом уровне и разных аспектов анализа используются пошпин:
«система», «подсистема», «элемент». В дополнение к этим поня-
тиям вводится понятие «элементарная система».
По определению В.Н. Садовского, система счизаегся эле-
ментарной, если ни один из ее элементов не янляс1ся смоемой
203
в том же смысле, что и сама система. Названное понятие исполь-
зуется как своеобразный критерии «элементов» и «подсистем»,
для установления «точки отсчета» определения типа связей (как
внешних, так и внутренних). Тогда элементами системы стано-
вятся такие ее части (подсистемы), которые не являются систе-
мами того же смысла, т.е. того же уровня строения, что и систе-
ма. Элементы — неделимые части элементарных систем. Дели-
мыми они могут стать на другом уровне «рассечения».
Части элементарных систем как ее элементы — объекты
другого уровня строения. Части неэлементарных систем являют-
ся подсистемами того же уровня строения. По указанному при-
знаку определяется и тип связи: внешний — для подсистем, со-
ставляющих неэлементарную систему, и внутренний — для эле-
ментов, составляющих элементарную систему, определенного
уровня строения. Системный подход к раскрытию объектов тео-
рии вероятностей позволил представить многоуровневость их
строения и горизонтальную многоаспектность анализа на каж-
дом из уровней. Случайные события, величины и процессы, вы-
ступая функциональными системами, отличаются друг от друга
своеобразием параметров и их количеством (т.е. набором наибо-
лее существенных свойств), характеризующим поведение систе-
мы. Так, случайные события характеризуются одним парамет-
ром — вероятностью; случайные величины — двумя — значе-
ниями величины и соответствующими им значениями вероятно-
стей, а случайные процессы — тремя — значением величины,
вероятностью и временем.
При фиксировании одного из параметров, например време-
ни случайного процесса (как более сложно организованной
системы), получается другая, менее сложно организованная
система — случайная величина. При фиксировании параметра
значения величины — получается случайное событие. Такие
взаимопереходы из одной системы в другую свидетельствуют о
том, что каждая из менее сложно организованных систем есть
элемент более сложно организованной системы. Так, событие
является элементом случайной величины, случайная величина —
элементом случайного процесса. Таким образом, согласно
принципу иерархичности, объекты — случайные события, слу-
чайные величины соответственно представляют нижележащие
уровни строения объекта — случайного процесса. Следователь-
но, объект изучения теории вероятностей — случайный про-
цесс.
204
Однако, поскольку изучение случайного процесса не входит
в типовую программу, мы ограничились рассмотрением его ни-
жележащих уровней — случайных величин и случайных событий
с их вертикальными и горизонтальными связями. Объект каж-
дого уровня, будучи подсистемой более широкой системы
(например, случайное событие — подсистема случайной вели-
чины, а случайная величина — подсистема случайного процес-
са), представляет собой относительно самостоятельную систему.
Всргикальная иерархия здесь определяется связями, вносимыми
каждым новым параметром поведения системы, т.е. функцио-
нальными связями каждого последующего уровня с предыду-
щим. Выделенные объекты каждого уровня (случайное событие,
случайная величина, случайный процесс) рассматриваются в
генетической преемственности своего возникновения. Общим
для них является пространство возможностей, которое в теории
систем употребляется в смысле некоторого множества, некой
локализации в которой определяется конкретная система.
Порождающим источником случайного события служит про-
странство исходов, для случайной величины — пространство
значений величины, для случайного процесса — пространство
состояний. Характер пространства выражает природу описывае-
мого объекта (события, величины, процесса). Способом их по-
рождения (т.е. выделения целого из среды — пространства воз-
можностей) является возможность реализации. Так, способ
(признак) выделения события как целого из просгранства эле-
ментарных исходов — благоприятствование появлению данного
явления. Для выделения величины как целого служит признак
определенности ес значений реально происходящими события-
ми. Горизонтальную мпогослойность случайного процесса со-
ставляют разные аспекты анализа, а именно: анализа самого
процесса с точки зрения внутреннего строения; внешних связей
с объектами той же природы, т.е. однородными по строению;
включения его как подсистемы в более широкую систему. По-
следний из горизонтальных аспектов (включения как подсисте-
мы в более широкую систему) по существу есть переход на бо-
лее высокий вертикальный уровень.
Горизонтальная иерархия выражается непосрелст вен ны м и
связями объектов одного порядка — случайных событий со слу-
чайными событиями, случайной величины со случайной вели-
чиной. Вертикальная иерархия — внешними опосредованными
(посредством горизонтальных связей) связями объемов разного
205
смысла — события, величины, процесса. Каждый из аспектов
анализа предыдущего уровня строения связан с каждым уровнем
анализа последующего уровня. Переход с одного уровня на
другой неоднозначен; он может быть осуществлен путем после-
довательного анализа горизонтальной иерархии или минуя ее.
Так, случайное событие может включаться в случайную величи-
ну через взаимосвязи в системе событий или просто как ее эле-
мент. Неоднозначность перехода может иметь место и за счет
цикличности анализа горизонтальных уровней. Например, мно-
жество событий вообще — не представляет систему, но рассмат-
риваемые различные образования любого события в его внеш-
них связях могут дать систему, качественно того же уровня
строения. Полученный таким образом новый объект (событие)
может также иметь внешние связи с объектами того же уровня
строения, например с другими событиями.
Такой анализ объекта на одном и том же уровне в его гори-
зонтальной многоаспектное™ может быть многократным; объ-
ект может быть на правах части включен в другое целое — слу-
чайную величину, что означает переход на вышележащий уро-
вень. Используя метод системного анализа в качестве предмета
усвоения на материале объектов теории вероятностей, которые
раскрываются в традиционной программе в теоретико-
множественном и вероятностном смыслах, было выявлено соот-
ношение системного и теоретико-множественного подходов.
Понятия «множество», «элементы», «отношения», «структура» и
другие, употребляемые в теоретико-множественном подходе, не-
сут функцию всеобщего по отношению ко всем математическим
объектам (изучаемым разными разделами математики) и функ-
цию особенного по отношению к системным объектам вообще,
т.е. выражают особенности математических систем, в отличие от
объектов другой природы (физических, химических и т.д.).
Различие рассматриваемых подходов — системного и теоре-
тико-множественного — состоит в разной их методологической
функции как всеобщего и особенного. Системный подход к
математическим объектам раскрывает новую форму их сущест-
вования — как всеобщую форму системных объектов, безотно-
сительно к природе. Он может выражать в вещах как системах
сходство, единство, системное строение. Теоретико-множествен-
ный подход выражает лишь особенное в системах математиче-
ских, он может охватить всеобщее в системах разной природы.
206
Экспериментальная программа содержит при уровня понятий,
отражающих соотношение всеобщего (системного), особенного
(теоретико-множественного) и единичного (вероятностного).
Всеобщая форма выражается понятиями системного подхода:
система, подсистема, уровни строения системы, структура, эле-
менты, связи, отношения, межуровневая иерархия и др. Вез
них категорий невозможно организовать деятельное ib систем-
ного анализа; каждая из них выделяет специфический аспект
анализа объекта с разных его сторон.
Форма особенного, как математического объекта, характери-
1уется понятиями теоретике-множественного подхода: множест-
во, элементы множества, отношения и др. Выражение единич-
ного в многообразии явлений задач несут понятия теории веро-
ятностей: случайное событие, вероятность, случайная величина,
распределение и т.п.
В практике обучения используются лишь две формы анализа
теоретико-множественная и вероятностная. Нами введена еще
одна (всеобщая) форма представления объекта в системной ор-
танизации. В целом экспериментальная программа воспроизво-
дит познавательную деятельность системного исследования
сложного объекта и имеет ряд особенностей.
Первая особенность состоит в том, что собственным
предметом изучения теории вероятностей выступает системное
сгроение случайного процесса. В нашем случае он представлен как
многоуровневая система. На первом уровне объект раскрывается в
его целостных свойствах, а далее — предстает в расчлененном ви-
де: на уровнях случайного события и случайной величины.
Случайное событие и случайная величина, представляя со-
бой уровни анализа случайного процесса, вместе с тем высту-
пают объектами специального рассмотрения — самостоятель-
ными системами (объектами) разных уровней. Для каждого из
них устанавливаются внешние (между подсистемами одного
уровня, т.е. одного и того же смысла с исходной системой) и
внутренние связи (между элементами соответствующей элемен-
тарной системы). Обычно случайное событие, случайная вели
чина рассматриваются как самостоятельные объекты вне iaiui-
симости друг от друга, без раскрытия их преемственноеги и
взаимосвязей. В нашем случае они изучаются в их генетической
связи и преемственности развития от анализа случайного собы-
тия как исходной системы до случайного процесса как наиболее
сложной системы.
207
Первая часть программы (раздел) посвящена уяснению
сложности предмета изучения (случайного процесса), уровней
его строения. Объекты рассмотрения выделяются на каждом
уровне: случайное событие, случайная величина, их целостные
свойства и характеристики с перспективой дальнейшего рас-
смотрения особенностей их внутреннего строения и связей
(внешних и внутренних).
Вторая особенность программы состоит в том, что ка-
тегории системного анализа выступают здесь инструментом сис-
темного анализа объектов. Содержание программы раскрывается
познавательными действиями, составляющими деятельность
системного анализа, в определенном их порядке. Схема систем-
ного анализа включает:
• выделение изучаемого объекта в его целостных свойствах
и характеристиках;
• выделение подсистем объекта;
• расчленение подсистем каждого уровня на составляющие
элементы с их свойствами;
• выделение связей объектов каждого уровня и их диффе-
ренциация как внутренних или внешних;
• определение конкретного вида связей (путем выделения
признаков, фиксации их теоретико-множественными от-
ношениями и выбора на этой основе конкретного закона
теории вероятностей, которым связи определяются);
• установление межуровневой иерархии рассматриваемого
объекта (развитие связей, взаимообусловленность свойств
и характеристик и т. д);
• оценка качественных изменений анализируемой системы
(объекта).
Кроме того, программа описывается разными уровнями по-
нятий, выражающими разные уровни обобщения и соответст-
венно движение в предмете от всеобщего (системного)
выражения через особенное (теоретико-множественное описа-
ние) к единичному (вероятностному) в конкретном (конкретных
ситуациях задач). Один уровень представлен понятиями систем-
ного анализа: система, среда, целостные свойства, элементы
системы, системообразующие связи, структура, уровни, подсис-
темы, иерархия уровней и т.п. Другой уровень составляют поня-
тия теоретико-множественного подхода: множество, элемент
множества, отношения и др. Третий уровень включает понятия
теории вероятностей: случайное событие, случайная величина,
случайный процесс, вероятность, распределение, математиче-
ское ожидание, дисперсия и т.д.
208
Первый раздел программы посвящен выделению объемов
н'ории вероятностей (случайного события, случайной величины
и случайного процесса), их целостных свойств, характерной*.
Проводится расчленение каждого из них на подсистемы и. wic-
мснты, устанавливаются целостные и системные свойства них
объектов. В последующих разделах каждый из объектов ста но-
ни гея предметом специального рассмотрения: внутренней слож-
ности и системы связей (внутренних и внешних). Так, второй
раздел рассматривает систему случайного события. Третий —
анализ внутреннего типа связей уровня случайной величины и
внешнего типа связей уровня случайного события, их преемствен-
ность и зависимость; рассматриваются внешние связи случайной
величины. В четвертом разделе раскрывается система межуровне-
пых связей, межуровневая иерархия случайного процесса.
Типы учебных задач и организация деятельности по усвоению
экспериментальной программы
Для формирования познавательных действий системного
анализа студентами предлагались задачи: аналитические — по
формированию каждого действия в отдельности; синтезирую-
щие — по усвоению обшей схемы метода. Предварительный
анализ условий задач — главное звено процесса их решения.
Задачи первого вида подбирались из задачников теории веро-
ятностей (разных разделов), т.е. на применение различных фор-
мул. При этом цели задач были переформулированы. Каждый
этап обучения анализу условий задач, соответственно формируе-
мому действию, имел свое название. Например: «Задачи на выде-
ление искомого объекта, его целостных свойств и характери-
игик», «Задачи на выделение подсистем объекта» и др. Для срав-
нения приведем названия традиционных разделов обучения ре-
шению задач: «Задачи на формулы сложения и умножения веро-
ятностей», «Задачи на формулу полной вероятности» и т.п.
Содержание синтезирующих задач включает в себя данные
различного характера — касающиеся разных уровней строения
объекта, аспектов ого анализа на каждом уровне, разных пилон
и типов связей. При подборе этих задач цель (проведение сис-
темного анализа) оставалась неизменной, но от типа к тину из
менялись условия задач (их разнообразия в задачниках вполне
достаточно) — в зависимости от количества синтезируемых в
них аспектов анализа.
209
Вначале решаются задачи первого вида. Первый вид содер-
жит задачи семи типов, каждый из которых соответствует фор-
мируемым действиям (процедурам) системного анализа. При
обучении решению каждого типа задач выделяется последова-
тельность необходимых операций, которая по мере ее усвоения
становится ориентировочной основой соответствующего дейст-
вия (умения), регулируя его выполнение.
В решении синтезирующих задач в качестве системы ориен-
тиров используется схема деятельности системного анализа в
целом, выражающая последовательность его процедур (познава-
тельных действий).
Главное в решении каждой задачи — анализ текстового со-
держания, нацеленный на выявление характеристик объекта
(уровня строения, наличия связей определенного типа и вида,
подсистем и др.). На основе такого анализа подбираются сред-
ства решения (известные математические формулы, выражаю-
щие основные законы теории вероятностей в виде связей между
объектами).
Для анализа условий задач синтезирующего вида (по усвое-
нию общей схемы метода) студенты выделяли общую схему по-
следовательности действий с учетом возможных их сочетаний.
Схема предусматривала следующий порядок действий.
1. Установить имеющиеся сведения об условиях задачи и
ее требовании; охарактеризовать описанное явление.
Выделить объект анализа и его целостные свойства и ха-
рактеристики.
2. Вычленить подсистемы рассматриваемого в задаче объ-
екта (если возможно, выполнить это действие неодно-
кратно). Оценить качественное состояние подсистем.
3. Расчленить подсистемы (или исходный объект, если он
не содержит подсистемы) на элементы. Повторить вы-
полнение этого действия до получения неделимых в ус-
ловиях данной задачи элементов.
4. Дифференцировать выявленные предшествующим ана-
лизом связи на внутренние и внешние.
5. Определить уровни строения и аспекты анализа объекта.
6. Определить последовательность действий при отыскании
неизвестного в задаче на основе установления иерархии
уровней и аспектов анализа объекта.
7. Установить вид связи на каждом из уровней, по каждому
из аспектов анализа.
210
8. Проверить, где это возможно и необходимо, качественное
состояние исходной системы и всех ее преобразований.
9. Сделать выбор средств решения задачи (формул) на ос-
нове проведенного системного анализа.
10. Произвести исполнительную часть решения.
11. Зафиксировать конечный результат, выполнив необхо-
димые вычисления.
Первые девять пунктов предложенной схемы организуют
деятельность по анализу условий задачи, десятый и одиннадца-
тый — соответствуют исполнительной части решения.
Рассмотрим несколько задач.
Задача 1. (Выделение анализируемого объекта и его целост-
ных свойств, характеристик). — «Цех изготавливает приборы,
состоящие из п деталей. Стоимость проверки каждой детали —
Л/ руб. Вероятность дефектности каждой детали равна р и не
1ависит от качества других деталей. Стоимость каждого прибора —
А руб. Изготовлено N приборов. По предварительным сведени-
ям известны значения р, при которых проверка каждой детали
на годность экономически нецелесообразна.
Установить объект теории вероятностей, подлежащий иссле-
дованию для проверки правильности этих сведений».
Задача 2 (Выделение подсистем рассматриваемого объекта). —
-«В каждый данный момент времени работает только один из
грех блоков агрегата; блок 1 работает только 40% времени, блок
2 — 35% и блок 3 — 25%. Их вероятности безотказной работы
Ki время t равны соответственно: 0,95; 0,92 и 0,90. Предполага-
ется, что в нерабочем состоянии вероятность безотказной рабо-
ты не снижается. Агрегат останавливается при неисправности
одного из блоков.
Выделить все подсистемы явления безотказной работы всего
агрегата.
Задача 3. (Синтезирующая). — «В поселке 2500 жителей.
Каждый из них примерно 20 раз за 100 дней ездит на поезде в
юрод, выбирая дни поездок по случайным мотивам, независимо
от остальных.
Провести системный анализ для нахождения верой i нош и
юго, что поезд вместимостью 547 человек и отправляющийся
один раз в сутки будет переполняться один раз в 100 дней».
211
В решении аналитических задач предварительный анализ их
условий имеет следующую структуру: выделение объекта дейст-
вия (анализа), цели, операций и признаков, ориентирующих
каждую из операций. Например, при решении задачи 1 студенту
следует:
• выделить из ситуации задачи описание явления (или явле-
ний);
• определить целостные его свойства и принцип объедине-
ния в целое;
• установить условия наступления этого явления и функции
условий в образовании целого;
• сопоставить каждую функцию с определенной подсисте-
мой, ее реализующей;
• сравнить установленные свойства, условия, функции яв-
лений с имеющимися в теории описаниями объектов и
«подвести» под один из них.
В качестве ориентирующих признаков при проведении ана-
лиза выступают: свойства явлений, данные в задаче
(«поведенческие» свойства), понятия целостного свойства, сис-
темообразующие связи; значение каждого из исходных данных
задачи для образования целостного явления и другие требова-
ния. Цель выполнения данного действия (т.е. решения задачи
соответственного типа) — выделение объекта задачи; объектом
действия здесь служит ситуация (сюжет) задачи.
Основная трудность в решении задачи 3 (провести системный
анализ для нахождения вероятности того, что поезд будет перепол-
няться один раз в сто дней) состоит в «открытии» соподчинения
следующих объектов, характеристики которых, а также их связи
необходимы для поиска неизвестной вероятности:
• событие переполнения поезда один раз в 100 дней;
• случайная величина числа дней, когда поезд переполнен;
• событие переполняемое™ поезда в один день;
• случайная величина числа пассажиров, уезжающих каждый
день;
• событие отъезда каждого из пассажиров, уезжающих
каждый день;
• событие отъезда каждого пассажира в любой день.
В условиях задачи искомый и неизвестные вспомогательные
объекты не выступают в явном виде: на разных этапах прихо-
дится устанавливать специфические объекты анализа, каждый
из которых появляется в результате «расчленения» объекта пре-
212
лыдущего этапа. Это становится возможным благодаря выделе-
нию искомого объекта (по схеме выполнения указанного дейст-
вия в задаче 1), его целостных и системных свойств и характе-
ристик; его подсистем, соотнесение их с определенным урдвнем
ci роения и аспектом анализа искомого объекта; расчленению
подсистем на элементы; установлению внутренних и внешних
связей, т.е. реализации выделенной схемы анализа.
Решение начинается с установления искомого объекта — со-
бытия переполнения поезда один раз в 100 дней. Дальнейший
поиск направлен на исследование названного объекта как це-
лого; он идет от выявления целостных свойств объекта
(переполненности в любой из 100 дней) к выделению его эле-
ментов (переполненности поезда в один день), затем - к рас-
членению этого объекта (как подсистемы) на другие элементы
(исходы попадания числа пассажиров в один из интервалов (0;
547 или 548; 2500)), и, наконец — к расчленению на новые эле-
менты (случайная величина числа пассажиров, уезжающих каж-
дый день) и к самому элементарному объекту (событию огьезда
каждого пассажира в любой день).
В основе этой последовательности определения объектов
лежит переход с одного уровня анализа на другой. Неделимый
на одном уровне объект, становясь подсистемой на другом —
расчленяется. Критериями для определения последовательности
расслоения объекта в задаче становится делимость или недели-
мость анализируемого на каждом последующем этапе более
ысментарного объекта. Так, например, искомое событие пере-
полнения поезда один раз в 100 дней является определенным
шачением случайной величины X (числа дней из 100, в которые
поезд переполнен) и тем самым — элементом этой случайной
величины X.
Событие переполненности поезда, основным соотношением
которого является: «число пассажиров в поезде больше показа-
1сля его вместимости», имеет две подсистемы число пассажи-
ров, уезжающих каждый день, и вместимость поезда. Первая из
mix величин — случайная, вторая дана в условии, При исследо-
вании первой случайной величины как самостоятельного объек-
та появляется новый объект (событие отъезда каждого пассажи-
ра в любой день), принадлежащий другому уровню и имеющий
свое строение.
Делимость или неделимость каждого нового объекта (т.е.
объекта анализа на последующем этапе) устанавливается из его
213
системного исследования на известность всех входящих в него
элементов и связей. Деление заканчивается тогда, когда все ха-
рактеристики структуры самого глубинного слоя (события отъ-
езда каждого пассажира в любой день) становятся известными.
Вероятность этого события определяется уже непосредственно
по условиям задачи — как отношение количества элементов,
составляющих объект — систему, и количества элементов его
среды — порождающего источника. Таким образом, здесь р =
1/5. Затем следует исполнительная часть решения — последова-
тельное применение формул теории вероятностей (интеграль-
ного распределения Лапласа и распределения Пуассона), слу-
жащих формой фиксации установленных связей между объекта-
ми, подсистемами и элементами.
Таким образом, значительную часть в решении задачи со-
ставляет деятельность системного анализа ее условий. При этом
каждый шаг решения — обоснованный, избирательный и созна-
тельный выбор того или иного предметно-специфического ма-
териала теории вероятностей. Напомним для сравнения, что
обычно процесс решения задач по теории вероятностей начина-
ется сразу с попыток установления средств решения, т.е. подбо-
ра нужных формул, которые дали бы ответ. При этом главным
ориентиром становится вопрос: что можно найти по тем или
иным данным в условии характеристикам — независимо от то-
го, нужно ли это для дальнейшего поиска.
Эвристические задачи и анализ их решений
методом системного анализа
Эвристические задачи интересны с точки зрения того, как
субъекту раскрывается эвристический компонент задачи, какие
средства используются при «наведении» на решение и
«сокращении» перебора способов решений, т.е. как субъекту
открывается новый способ действия в процессе их решения.
Эвристические задачи обладают следующими характерными
признаками:
1) субъекту неизвестен способ решения;
2) поиск решения осуществляется в зоне с «подвижными»
границами (возможны как сокращение зоны поиска, так
и выход за исходные границы);
3) характер решения интерполяционный (решение задачи не
требует новых знаний, сведений);
4) процесс поиска характеризуется нечеткостью алгоритма
действий.
214
В качестве основания для типологии эвристических задач
Пыли выделены следующие специфические черты анализа усло-
вий и процесса их решения:
• разветвленность процесса;
• отождествление некоторого искомого объекта с извест-
ным (или вспомогательным неизвестным объектом) в
процессе его нахождения;
• наличие стадии выдвижения стратегии решения;
• многовариантность путей решения.
По этим признакам анализировались решения четырех типов
контрольных эвристических задач.
По окончании экспериментального обучения теории вероят-
ностей студентам были предложены четыре типа эвристических
•плач, решению которых они не были обучены. Это были задачи
разной степени сложности и разнородные по сюжетному содер-
жанию; их эвристичность определялась указанными общими и
специфическими признаками. Аналогичные задачи было пред-
южено решить и студентам, обучавшимся по традиционной
программе (без раскрытия метода системного анализа и его ин-
ирументальной функции).
Большинство студентов, использовавших при решении задач
метод системного анализа (первая группа), успешно справились
с заданием. В группе студентов, решавших эти задачи без при-
менения метода системного анализа (вторая группа), никто не
решил всего количества предложенных задач. При этом не ока-
1алось ни одной задачи,, которая была бы решена всеми студен-
ыми. Студентов, не решивших ни одной задачи, в первой груп-
пе не было, а во второй группе — было большинство.
Тексты предложенных задач были заимствованы из сборни-
ков занимательных, неэлементарных, нестандартных задач по
математике и теории вероятностей. Один из типов представляли
«плачи, имевшие разветвленный ход решения. Предлагались три
ыдачи этого типа, разветвление решения которых может про-
изойти за счет: «расслоения» искомого объекта (путем выделе-
ния разных аспектов его анализа); установления соподчинения
связей разных уровней; открытия всех вариантов существования
искомого объекта. Подвижность границ зоны поиска решения
состоит в возможности ее сокращения в случае: выбора в каче
сгве исходного для анализа искомого объекта; установления
всех вадов связей и их межуровневой иерархии; выделения всех
подсистем искомого объекта и соотнесения их с определенным
аспектом его анализа.
215
Нечеткость алгоритма процесса поиска решения обусловлена
возможностью выбора разных последовательностей перехода от
одного этапа к другому в зависимости от установления того или
иного объекта анализа.
Другой тип предлагавшихся эвристических задач — задачи, тре-
бующие фиксации адекватной зоны поиска путем «распознавания»
истинной или кажущейся тождественности ее объектов. Осно-
вание для распознания следовало искать в структуре либо срав-
ниваемых объектов как систем, либо в структуре подсистем, об-
разующих сравниваемые объекты.
Всего предлагалось три задачи этого типа, различные по сте-
пени сложности, но эвристические по общим признакам их
возможного решения. Подход их к решению на основе метода
системного анализа имел особенности — поиск основания для
распознавания истинной или ложной тождественности ведется
от выделения сравниваемых объектов к последовательному ис-
следованию и сравнению их структур (элементов, связей, под-
систем и т.д.). Этот подход свидетельствует о таком представле-
нии предмета в знании, при котором все фрагменты курса тео-
рии вероятностей (его основные понятия, законы и т.п.) высту-
пают в их отношениях к тому или иному уровню строения, ас-
пекту анализа, функционированию подсистем, виду и типу свя-
зи искомого целостного объекта задачи.
Для выяснения роли системного анализа в выборе стратегии
решения студентам обеих групп был предложен для решения та-
кой тип задач, который требовал определения стратегии, приво-
дящей к решению без перебора всех возможных способов. Ос-
новным, узловым вопросом, определившим принципиальные
различия в решениях задач этого типа на основе применения ме-
тода системного анализа и без его использования, был вопрос
фиксации границ зоны поиска решения. Выполнение этих задач,
с применением метода системного анализа, характеризуется тем,
что составным для выдвижения оптимальной стратегии решения
служит поиск адекватной фиксации границ зоны поиска.
На первом этапе анализа условий задачи для такой фикса-
ции границ стал анализ целостных свойств объектов. Правильно
определив целостные свойства объектов, студенты могут сокра-
тить зону дальнейшего поиска. На втором этапе анализа студен-
ты, выполнив действия установления типа, вида связи и оценки
качественного состояния подсистем, могут оставить для даль-
нейшего исследования один из двух вариантов системы (в одной
216
и । задач этого типа) и одну из четырнадцати тождественных
подсистем (в другой задаче этого типа).
Анализ решений всех эвристических задач разных типов* с
применением метода системного анализа позволяет выделить
ряд характерных особенностей функции метода системного aita-
in за в эвристическом процессе решения задач (в сравнении с
решениями тех же задач без применения указанного метода).
I. Овладение методом системного анализа позволяет уста-
навливать вектор поиска в решении всех предложенных задач.
Начало этого вектора — выделение объекта задачи (искомого
нии сравниваемого); направление характеризуется послсдова-
1с зьностью действий системного анализа. Студенты, у которых
не был сформирован метод системного анализа, нс имели век-
гора поиска, направленность действий определялась лишь во-
просом: что можно найти.
2. Решение эвристических задач теперь определяемся сис-
1смной ориентировкой в искомом объекте: а) необходимостью
применения метода системного анализа для раскрытия разных
аспектов эвристики, рассмотренных выше; б) явно выраженным
и вменением в характере исследования каждого из эвристических
аспектов от стихийного, необоснованного поиска (в решениях
без применения метода системного анализа) к теоретическому
обоснованию и выбору рационального пути (при использовании
указанного метода).
3. Процесс поиска решения с применением методов систем-
ного анализа характеризуется другой ориентировкой в задаче.
Характер и последовательность действий поиска решения задачи
определяются обоснованной системой ориентиров: выделение
целостных свойств искомого объекта, выбор оснований для оп-
ределения порождающих источников, расчленение объекта на
жементы, сравнение и распознавание истинной и ложной тож-
дественности объектов; критерии определения последовательно-
с।и «расслоения» объекта, соподчинения связей разных уровней.
Выявленные особенности функции метода системного ана-
диза в эвристическом процессе решения задач позволяют харак-
1еризовать данный метод как средства их решения.
Использование метода системного анализа в качестве мето-
дологического средства решения эвристических задач раскрыва-
ет такие важные эвристические аспекты этого процесса, как:
• открытие неоднозначности искомого исходного объекта;
• различные случаи разветвления решения;
217
• предвидение оптимальной стратегии без перебора всех
возможных;
• распознавание истинной и ложной тождественности объ-
ектов и другие.
Неоднозначность, многовариантность процесса решения
связана с выбором источников, порождающих исходный объект
анализа (искомое) путем определения основных целостных
свойств объекта. Разветвление процесса решения происходит в
ходе выбора критериев . определения последовательности
«расслоения» объекта, соподчинения связей разных уровней,
открытия вариантов существования искомого объекта. К таким
критериям относятся: делимость или неделимость объектов и
подсистем на каждом этапе поиска; тип и вид связи на каждом
из уровней; функциональное назначение каждого из вариантов
существования объекта, в зависимости от структуры объектов.
Раскрытие такого аспекта, как отождествление или распо-
знавание ложной тождественности объектов, проводится путем
анализа их структур (установления сходства или различия) —
основания для их отождествления и различенения. Выдвижение
оптимальных стратегий осуществляется на основе фиксации
границ зоны поиска решения. Критериями такой фиксации вы-
ступают целостные и системные свойства анализируемых объек-
тов; оценка их качественного состояния; установление тождест-
венности объектов и др.
Таким образом, эвристические возможности студента в зна-
чительной мере определяются теми познавательными средства-
ми, которыми он вооружается в процессе обучения. Широкий
класс эвристических задач объективно требует для своего реше-
ния системного анализа объектов, представленных в них. Ис-
пользование студентом метода системного анализа как средства
эвристической деятельности существенно меняет ее характер,
направление и содержание. Эта деятельность приобретает пла-
номерность, обоснованность в выборе искомого объекта, на-
правленность на его системный анализ. Ее главным содержани-
ем становится анализ искомого объекта как системы для выяв-
ления связей, посредством которых могут быть найдены его не-
известные характеристики. Применение метода системного ана-
лиза при решении задач позволяет решать практически весь тот
класс эвристических задач, объекты которых обладают систем-
ной организацией.
Глава 8
Новый подход к классификации
и решению учебных расчетных
задач на основе системного
анализа
(На материале расчетных задач
школьного курса химии)
В цикле психолого-педагогических исследований, рассмат-
ривавших возможности и условия формирования у учащихся на
разных уровнях обучения теоретического мышления с систем-
ным типом ориентировки в предмете, учебные задачи не были
предметом специального анализа.
Главное внимание в методике экспериментального обучения
было сосредоточено на принципах разработки учебной про-
|раммы — новой формы презентации изучаемого предмета. И,
хотя решение учебных задач выступало всеобщей формой ус-
воения, основной акцент в усвоении смещался на овладение
методом системного анализа предмета — его познавательных
процедур; характер учебных задач был «привязан» к содержанию
усваиваемых познавательных процедур метода. Выделялись
’•аналитические» и «синтетические» задачи: первые предполага-
ип усвоение отдельных процедур, вторые — применение разных
сочетаний усвоенных процедур. Весь цикл исследований был
направлен на формирование инструментальной функции метода
как способа организации познавательной деятельности в его
шачении для формирования теоретического мышления. Анализ
самих предметных задач, способов их решения, анализ предмет-
ных условий задачи, выделение ее структуры и другие аспекты,
имеющие отношение к выбору способа решения, отступали на
торой план. Вместе с тем учебные задачи как универсальная
форма организации усвоения любого предметного материала —
важнейший аспект учебного процесса, и за последнее время он
219
не случайно привлекает внимание многих исследователей: нс
только педагогов, но и психологов.
Обычно трудности решения задач связывают с мерой их
сложности. Однако известно, что в одних случаях задачи уча*
щимися могут решаться сравнительно легко, в других, напротив,
простые задачи вызывают трудности. Анализ подобных ситуа-
ций показывает, что легкость или трудность решения задач за-
висит от того, как учащийся анализирует условия задачи; как
выделяет искомое и всю систему отношений, в которой оно за-
дано. Объективно система отношений может быть разной меры
сложности* И проблема в том, чтобы научить учащегося анали-
зировать описываемую в задаче ситуацию и делать правильный
выбор способа решения.
Метод системного анализа открывает возможность упорядо-
ченного анализа задачи и позволяет выделить объективный кри-
терий сложности задачи связав его с типом структуры представ-
ленного условиями задачи объекта. В свою очередь, тип струк-
туры задачи имплицитно содержит способ ее решения. Таким
образом, выбор способа решения задачи не произволен, а бази-
руется на объективных основаниях — заданной системе связей и
отношений, в которой представлено искомое. Метод системного
анализа дает возможность по-новому подойти к проблеме типо-
логии задач, которая приобретает не только теоретическое, но и
практическое значение (например, какого типа задачи возможно
давать на разных уровнях обучения или при разных методах
обучения, как снять имеющиеся у учащихся трудности и др.).
Актуальность данной проблемы состоит в необходимости,
во-первых, соединить в процессе усвоения предметные и мето-
дологические знания, во-вторых, в ходе формирования образа
системного объекта раскрыть единство его качественного и ко-
личественного аспектов и, в-третьих, использовать задачу как
форму презентации объекта в разных вариантах количественно-
качественной определенности.
Из всего круга учебных задач в качестве предмета анализа
выделены расчетные задачи: они занимают значительное место
в учебных дисциплинах естественного цикла (физика, химия и
др.) и в прикладных дисциплинах, использующих метод матема-
тического моделирования; составляют широкий круг профес-
сиональных задач.
Через системный анализ задачи открывается возможность
найти отношения «искомого» к известным характеристикам
объекта, непосредственно данным в условиях задачи или задан-
220
иым опосредованно. Система отношений, в которых задано
«искомое», может быть сложной, и без специального метода
анализа учащемуся трудно найти «выход», как заблудившемуся в
лабиринте путнику без нити Ариадны. Сама сложность задачи
может быть определена длиной цепочки ее последовательных
преобразований для планомерного открытия последнего звена,
непосредственно связанного с «искомым», и особенностью ее
шеньев. Структура связей и отношений в разных задачах — раз-
лична; и через эти различия в структурах задач можно вьнни на
новый критерий их классификации и способы их решения.
Данная установка и определила предмет нашего несли/юна
ния: выделение структуры задачи, основных вариантов структур
и их значение для возможного способа решения задачи.
Экспериментальное обучение проводилось на материале вы-
числительных задач по химии (в рамках школьного курса) и
предполагало иной способ изучения этой учебной дисциплины
(см. приложение № 1). Рассмотрим «заданный» аснсм - значе-
ние системного анализа условий задачи для выбора способа се
решения.
Понятие задачи сегодня можно считать одним из понятий,
приобретающих статус категории. Им оперирует любая счрсра
социально-исторической практики. Объективная реальность,
которую отражает данное Понятие, — целенаправленная челове-
ческая деятельность по изменению объектов и их преобразова-
нию в предметы человеческих потребностей. По предмету раз-
решаемой потребности и, следовательно, по предметному со-
держанию деятельности различают практические, пошава!сль-
иые, эстетические, этические, коммуникативные задачи. Отно-
шение исходных характеристик объекта к конечным характеристи-
кам уже преобразованного объекта — предмета потребности — вы-
ступает задачей в самой общей форме. Целеиола1анис и дости-
жение цели вне деятельности невозможно: цель и результат —
основополагающие характеристики деятельности. В таком слу-
чае задача выражает отношения между субъектом и объемом
через деятельность субъекта и ее внутренние отношения: связи
цели и результата посредством промежуточною звена. Это звено
разные исследователи называют по-разному: «условиями достиже-
ния цели» (АН. Леонтьев), «средствами достижения» (Н.Н. Трубни-
ков), «способами деятельности» (В.В. Давыдов). Главным мо-
ментом в решении задачи является анализ этою промежуточ-
ного звена — раскрытие условий задачи как системы внутрен-
221
них отношений, связывающих цель и результат деятельности.
Скрытая заданность указанных связей придает заданный харак-
тер ситуации, которую субъект должен разрешить своей дея-
тельностью.
Таким образом, деятельность субъекта — опосредующее зве-
но между целью и результатом. Осознанное решение задачи
предполагает исследование самой деятельности, ее внутренних
отношений как условий превращения цели в результат. Этот
процесс охватывает анализ главных «образующих» деятельности —
ее элементов как целостности. Элементами деятельности высту-
пают: цель, предмет, средства, программа, реализуемый опера-
циональный состав и конечный продукт. Все перечисленные
элементы связаны между собой «принципом соответствия» сво-
их характеристик, что является условием достижения результата
как реализованной цели. В продукте цель «угасает», экстериори-
зуется — объективируется. Субъективное отражение объектив-
ной задачи выполняет функцию регуляторного звена деятельно-
сти по ее решению — является ее ориентировочной основой.
Характеристики сформированной у субъекта ориентировоч-
ной основы определяют выбор пути, ход решения задачи и
результат.
Таким образом, решаемая субъектом задача выражает собой
единство объективного и субъективного — реальность фактиче-
ски исполняемой деятельности по достижению цели и психиче-
ского отражения структуры задачи как внутреннего регулятива
деятельности по ее решению.
Трудности в решении учебных задач, возникающие у уча-
щихся, связаны с неадекватностью формируемой ориентировоч-
ной основы. Дело в том, что обучение решению задач предпо-
лагает:
1) формирование ориентировочно-исследовательской дея-
тельности, строящей субъективный образ объективной за-
дачи, который потом ориентирует ее решение как ООД;
2) использование этого образа в деятельности собственно
решения задачи.
Первый момент фактически не получает отражения в мето-
диках; второй — реализуется обычно в виде готового «рецепта»
решения конкретного вида задач либо в виде общих указаний,
«как решать задачу» (прочитать внимательно условия, понять
их, записать, составить план решения, выполнить его и т.д.).
Подобного рода указания не позволяют выстроить содержа-
222
цельный образ задачи и тем более выделить ее всеобщий кар-
кас со всеми возможными вариантами в разных задачах для
установления типа задачи и выбора соответствующего способа
гс решения.
Субъективной стороне задачи — построению ее ориентиро-
ночной основы — не уделяется внимания и в педагогических
исследованиях. Предметом анализа здесь выступает задача в ее
формально-логических отношениях, исключающих самого субъ-
екта и его деятельность как условие решения задачи.
Функция учебных задач заключается в том, чтобы научить
учащегося раскрывать объекта вно-опосредствующее звено в за-
даче — исследовать условия достижения результата (искомого);
строить образ этих условий, ориентируясь на который, он может
намечать программу своего движения к цели — программу пре-
образования исходных условий задачи для раскрытия ее внут-
ренних отношений.
Все это предполагает системный анализ учебной (расчетной)
шдачи, построение классификации задач по типам их структур,
выявление особенностей процесса формирования обобщенной
ориентировочной основы умения решать расчетные учебные
пшачи. Указанный момент весьма важен как для общей дидак-
шки, так и для частных методик преподавания: он имеет пря-
мое отношение к развитию мышления учащегося и позволяет
снять обычные трудности в решении расчетных задач.
Формирование ориентировочной основы умений (ООУ) ре-
шать расчетные задачи связано с освоением учащимся метода
системного анализа условий задачи — с выделением инвариант-
ной структуры расчетной задачи в ее основных вариантах, вы-
ступающих в разных типах задач.
Деятельность усвоенная и деятельность, находящаяся в процес-
се усвоения, различаются тем, что первая уже имеет сформирован-
ную ориентировочную основу, а у второй она только формируется
в процессе этой деятельности. Процесс усвоения не может начи-
наться с выделения готовой ориентировочной основы; последняя
должна быть выстроена ориентировочно-исследовательской дея-
1ельностью учащегося. Первоначально эта деятельность выполня-
ется как внешняя, развернутая, по фиксированной программе и с
выделением цели, предмета, средств, способа выполнения и про
дукта. В дальнейшем процесс усвоения происходит с изменением
на разных стадиях ее функций, содержания, продукта и <|юрм.
Особое значение имеет первая — «исследовательская» стадия.
223
функция которой предварительно исследовать, как строится образ
предмета и внутренний план деятельности с этим образом — в ум-
ственной форме. Будучи сформированной и усвоенной, она стано-
вится умением, использующим свой предшествующий исследова-
тельский результат как ориентировочную основу деятельности по
решению задачи, ради которой она и строилась. При этом логика
деятельности исследования определяет тип ориентировки, регла-
ментирующий, в свою очередь, характер будущей преобразова-
тельной деятельности.
Задача экспериментального обучения — формирование у
учащихся предметного содержания и функциональной структу-
ры ориентировочной основы деятельности, умения решать рас-
четные задачи методом системного анализа их условий и одно-
временно поэтапного перевода ориентировочной части деятель-
ности из внешней формы во внутреннюю (ее интериоризацию).
В качестве структурных элементов задачи рассматриваются
объекты и их параметры; в таком случае отношения между па-
раметрами выступают как связи между элементами системы.
Объекты, выделяемые в качестве элементов задачи, могут иметь
различную форму организации — задаваться в целостных харак-
теристиках (в условии описывается один объект) либо иметь
сложное строение (в условии описывается структура объекта
или нескольких объектов, образующих более сложную систему).
Так, в случае химических задач объектом может быть частица
какого-либо вещества, смесь веществ, химический процесс, хи-
мическое соединение веществ. Параметры объектов как элемен-
ты задачи характеризуются заданностью значений: они могут
быть известными, заданными условиями задачи и справочными
данными, а также неизвестными — искомыми (конечные, про-
межуточные значения) и их достаточностью для поэтапного
расчета искомых. Для химических задач параметрами выступают
физические величины, значения которых количественно выра-
жают свойства химических объектов.
Системообразующими связями, определяющими структуру
учебной задачи, являются отношения между параметрами объ-
ектов, они могут быть однородные (связи между значениями
одного и того же параметра разных объектов) и разнородные
(связи между различными параметрами, характеризующими
один объект). Так, закон сохранения массы веществ в химиче-
ской реакции (/иреагентов = ^продуктов) будем считать однородным
отношением, а отношение между массой, объемом и плотно-
224
с।ыо какого-либо вещества (р = т / И разнородным. В химии,
физике, математике эти отношения записываются в виде фор-
мул (физических, математических).
Отношения между параметрами объектов могут быть класси-
фицированы (по их заданности) на общие для всех систем дан-
ной предметной области и специфические, присущие отдельным
системам. Так, отношение между массовой долей элемента в со-
единении со, относительной атомной массой элемента Аг, относи-
цльной молекулярной массой молекулы Mr и числом атомов эле-
мента в этой молекуле п выражается формулой со = п • Ai/Mr, ко-
нчая является справедливой для любых молекул, а отношение
между числом атомов элементов в молекуле соединения (//t: п2:
п\ = 2: 1:3 — для №25Оз) специфично для отдельных конкрет-
ных соединений.
Системная организация учебной задачи (инвариантам струк-
iypa задачи и ее целостные свойства) представлена в таблице 8.1.
Таким образом, в каждой задаче особенности объектов, па-
раметров объектов и отношений между ними задают свой инва-
риант структуры задачи, которая в свою очередь определяет це-
лостные свойства задачи (тип структуры, возможное и» нахожде-
ния искомых и способ решения). Отметим, что предметный ма-
юриал учебных задач (объект, представленный условиями зада-
чи, — специфика его свойств, параметров и связей) может быть
разным, относиться к разным областям знания; именно он оп-
ределяет инвариантную структуру задач (химических, физиче-
ских и т.д.). Но независимо от предметного материала во всех
случаях строение задачи определяют такие общие моменты, как
свойства объектов, их параметры и отношения между ними.
)тот общий принцип задач в разных учебных предметах опреде-
ляется предметным инвариантом структуры (как физической,
химической системы и т.д.).
Рассмотрим химические расчетные задачи и в рамках этих
ыдач определим возможности их классификации по особенно-
стям вариантов их структур. Выделим несколько типов задач и
рассмотрим их отношение к способам решения — «поэтапного
расчета», «произвольного присвоения значений» или «введения
переменных», выделим и структуры задач, не имеющих реше-
ния.
и Формирование системного
мышления в обучении
225
Системная организация учебной расчетной задачи
Таблица 8.1
Структура задачи
Элементы Свойства элементов Связи Свойства связей
Объекты Форма организации: объект задается в целостных характеристиках; выделяется структура (состав) объекта. Отношения между пара- метрами объ- екта По типу связываемых параметров: однородные; разнородные. Число отношений между параметрами. Заданность отношений: общие для всех систем данной предметной области; специфические: а) заданные условиями задачи; б) искомые.
Параметры объектов Заданность значений: известные: а) заданные условиями; б) справочные данные; неизвестные: а) искомые (конечные); б) могут быть определены как промежуточные. Достаточность известных значений для прямого определе- ния искомых: достаточно; недостаточно.
Целостные свойства задачи (характеристики): 1. Тип структуры задачи. 2. Возможность нахождения искомых. 3. Способ решения задачи.
Таблица 8.2
Классификация типов расчетных химических задач по особенностям их структур и способы их решения
Форма организации объекта Число известных отношений меж- ду однородными ФВ' Достаточность из- вестных значений ФВ для поэтапного расчета искомых Характер ис- комого Тип за- дачи Возмож- ность на- хождения искомых Способ решения задачи
Объект задается в целостных характеристиках Нет Достаточно первый 4- Поэтапный расчет
Недостаточно второй — —
Поэтапный расчет
Выделяется структура объекта Одно отношение Достаточно Не имеет зна- чения третий 4- —
Недостаточно Отношения между разно- родными ФВ четвер- тый -
Отношения между одно- родными ФВ пятый Произволь- ное присвое- ние значений Введение переменных
Два и более от- ношений Достаточно Не имеет значения шестой -г Поэтапный расчет
Недостаточно седьмой +/- Произволь- ное присвое- ние значений Введение переменных
ФВ — физические величины;
Примечание: Знак «+» — возможно нахождение искомого; «—* — невозможно.
С помощью метода системного анализа условий задачи мож-
но выделить структуру задачи, установить ее тип, а значит, и
способ ее решения. Таким образом, предметом анализа высту-
пает не сюжет задачи (в задачах «на растворы», «на электролиз»
и т.д.) и даже не техника вычисления физических величин, ха-
рактеризующих объекты (вычисления по химической формуле,
связанные с понятием «моль», «молярная концентрация» и т.д.),
и не характер действий, используемых при решении (перерасчет
одного вида концентрации в другой, задачи на «избыток — не-
достаток»), а особенности структуры учебной задачи, опреде-
ляющие ее тип и способ решения.
Приведем новую классификацию установленных типов рас-
четных задач и их соотнесенность со способами решения.
В основу классификации учебных задач были положены
структурные особенности последних: свойства объектов, харак-
теристики параметров объектов и отношений между ними. Для
химических расчетных задач таковыми выступают: форма орга-
низации объекта, число известных отношений между однород-
ными параметрами объекта, достаточность известных значений
параметров для прямого расчета искомых и характер искомого
(разнородное или однородное отношение между параметрами).
Первый критерий классификации расчетных химических за-
дач — форма организации объекта — делит задачи на две груп-
пы: те, в которых объект задается в целостных характеристиках
(без рассмотрения структуры), и те, в которых выделяется
структура (состав) объекта.
Следующий критерий — число известных отношений между
однородными параметрами (физическими величинами). Для за-
дач, содержащих описание структуры объекта, рассматриваются
два варианта:
• известно одно отношение между однородными парамет-
рами;
• известно два и более таких отношений.
Очевидно, что в случае рассмотрения объектов, у которых
структура не рассматривается, отношения между однородными
параметрами выделены быть не могут.
Существуют задачи, в условии которых бывает недостаточно
известных значений физических величин для поэтапного ариф-
метического расчета искомых — такие задачи либо принципи-
ально не решаемы, либо могут иметь решение при использова-
нии специальных методов (с помощью внесения количествен-
228
пых ограничений либо алгебраическим способом — с помощью
составления уравнения, систем уравнений).
В некоторых случаях для определения возможности решения
цщачи важную роль играет характер искомого — является ли оно
отношением между разнородными или однородными величинами.
Физические величины, обозначающие долю какой-либо другой
величины (массовая доля, объемная доля и т.д.), выражает отно-
шение между однородными величинами. Так, например, массовая
доля вещества в смеси веществ со выражает отношение между од-
нородными величинами, а именно, между массой вещества
^(нещества) И МДССОЙ ВСеЙ СМССИ М(смеси)^(веи&?пва)
Все остальные физические величины выражают отношение между
разнородными величинами.
Итак, с учетом всех критериев, выделено семь типов расчет-
ных химических задач (в рамках школьного уровня).
Первый тип — объект задается в целостных характеристиках;
отношений между однородными параметрами нет; известных
шачений физических величин достаточно для поэтапного рас-
чета искомых. Задача решается методом поэтапного расчета
(путем последовательного вычисления неизвестных шачений
ФВ с использованием известных ФВ и отношений между ними).
Второй тип — объект задается в целостных характеристиках;
отношений между однородными параметрами нет; ишестных
шачений физических величин недостаточно для нонапного
расчета искомых. Задача не решаема.
Третий тип — выделяется структура объекта; известно одно
отношение между однородными параметрами; известных значе-
ний физических величин достаточно для поэтапного расчета
искомых. Задача решается методом поэтапного расчета.
Четвертый тип — выделяется структура объекта; известно
одно отношение между однородными параметрами; известных
шачений физических величин недостаточно для поэтапного
расчета искомых, причем в качестве искомого Bbiciyiiacr отно-
шение между разнородными величинами. Задачи не может быть
решена.
Пятый тип — выделяется структура объекта; известно одно
отношение между однородными параметрами; известных значе-
ний физических величин недостаточно для поэтапного расчета
искомых, а в качестве искомого выступает оз ношение между
однородными величинами. Возможность решения задачи зави-
сит от частных особенностей самой задачи.
229
Рекомендации по решению: если не заданы меры веществ,
возможно присвоение произвольных значений, иначе — исполь-
зовать способ введения переменных (см. табл. 8.2).
Если в качестве искомого выступает отношение между раз-
нородными величинами, задача не решаема.
Шестой тип — выделяется структура объекта; известно два
или более отношений между однородными параметрами; из-
вестных значений физических величин достаточно для поэтап-
ного расчета искомых. Задана решается методом поэтапного
расчета.
Седьмой тип — выделяется структура объекта; известно два
или более отношений между однородными параметрами; из-
вестных значений физических величин недостаточно для по-
этапного расчета искомых. Возможность решения задачи зави-
сит от частных особенностей самой задачи. Рекомендации по
решению следующие: если не заданы меры веществ, возможно
произвольное присвоение значений.
Соответственно представленной классификации был прове-
ден анализ задач, содержащихся в различных учебниках и за-
дачниках и выявлены некоторые особенности в характере рас-
пределения задач различных типов в пособиях разного уровня
сложности. Подавляющее большинство расчетных задач в за-
дачниках школьного уровня — это задачи первого, третьего и
шестого типов, т.е. задачи, решаемые способом поэтапного рас-
чета. Задачи, не имеющие решения (второй и четвертый тип), в
сборниках задач вообще не предлагаются. Задачи пятого и седь-
мого типа, решаемые способом произвольной гипотезы или
способом введения переменных, встречаются в задачниках
школьного уровня редко, зато именно они (особенно седьмого
типа) наиболее широко представлены в олимпиадных задачни-
ках и пособиях для абитуриентов. Это связано с тем, что такие
задачи традиционно считаются задачами «повышенной трудно-
сти» и предлагаются обычно при углубленном изучении химии,
что делает разработку модели их решения наиболее актуальной.
Анализ характера распределения типов расчетных задач
(согласно предлагаемой классификации), содержащихся в суще-
ствующих задачниках разного уровня, позволяет сделать вывод о
том, что их соотношение не является оптимальным. По-
видимому, в обучении следует предлагать задачи с различными
типами структур, в том числе и задачи, не имеющие решения.
230
Разработанная модель решения учебной задачи включает в
себя все стадии формирования ориентировочной основы дея-
1ельности — исследовательскую, планирующую, контрольно-
оценочную и коррекционную, на каждой из которых идет фор-
мирование соответствующей функции. Формирование ориенти-
ровочной основы деятельности умения решать задачи предпо-
лагает анализ предметного содержания деятельности, ее функ-
циональной структуры и интериоризацию ориентировочной
части деятельности.
В постадийном формировании ориентировочной деятельно-
сти в процессе усвоения умения решающее значение имеет ста-
дия «исследования», формирующая познавательное содержание
образа, его структуру и программу его построения. На этой ста-
дии учащийся,* выполняя деятельность согласно программе, от-
крывает содержание предмета. Поскольку способ исследования,
заложенный в программу, определяет способ формируемого
мышления учащегося, задача формирования системного мыш-
ления предполагает построение учебной программы в логике
системного анализа предмета. Учащийся, «исследуя» условия
задачи, раскрывает изучаемый объект в новом ракурсе — как
систему. Проецируемый в программу системный подход к ис-
следованию не только открывает инвариантное познавательное
содержание предмета, но и формирует у учащегося системное
мышление как универсальный способ познавательного движе-
ния в объекте.
Деятельность по выявлению системных свойств объекта вы-
ступает не только в своей специфической форме как познава-
тельная, но и как всеобщая форма деятельности, описываемая
категориями: цель, предмет деятельности, средства, операцио-
нальный состав и продукт. В познавательной деятельности эти
категории служат средствами выделения ее специфического
предметного содержания, создавая необходимые условия для
теоретической рефлексии.
Итак, результатом «исследовательской» стадии является по-
строение предметного содержания образа и производящей его
деятельности. Следующей стадией выступает «планирующая»
организующая последовательное преобразование условий с пенью
поиска незаданных в условиях значений параметров o6i»ckiob и
отношений между ними для нахождения конечного искомою.
Объективно всякая задача есть система отношений и связей,
в которых задается «искомое» и через которые оно находи гея.
231
Одни из них условиями задачи представлены открытыми
(известными), другие — скрытыми (заданными). Но все они на-
ходятся в определенных отношениях друг к другу, что и позво-
ляет, последовательно преобразуя исходные условия задачи, об-
наружить скрытые связи и с их помощью определить искомое, в
качестве которого могут выступать различные характеристики
объекта как целостной системы; характеристики того или иного
структурного элемента или связи. На планирующей стадии со-
держанием ориентировочно^ деятельности через определение
структуры задачи становятся выбор соответствующего способа
решения и планирование последовательных преобразований ис-
ходных условий задачи для нахождения характеристик промежу-
точных и конечного искомых.
Следующая стадия — «контрольно-оценочная». Здесь опре-
деляется соответствие реализованного плана намеченному, оце-
нивается решение задачи. При установлении отклонений от
нормативного образца проводится ретроспективная проверка
хода решения с целью установления неправильно выполненной
или пропущенной операции, что позволяет на стадии
«коррекции» устранить допущенную ошибку и выстроить ори-
ентировочную деятельность в соответствии с нормативными по-
казателями.
Выделенные стадии формирования ориентировочной дея-
тельности отражают процесс становления ориентировочной ос-
новы умения: ее предметного содержания, структуры и функ-
ций, в то время как «этапы», раскрываемые теорией поэтапного
формирования умственных действий (П. Я. Гальперин), описы-
вают другой аспект — смену форм деятельности в процессе ее
усвоения — переход и превращение ее из внешней формы во
внутреннюю, свернутую, «умственную». Весь процесс постадий-
ного формирования предметного содержания и функциональ-
ной структуры ориентировочной деятельности и ее интериори-
зация завершается возникновением функционально нового об-
разования — ориентировочной основы сформированного уме-
ния — внутреннего регулятора деятельности.
Обучение учащихся системному анализу условий задачи, оп-
ределению типа ее структуры и способа решения — важнейшее
условие формирования обобщенных умений решать расчетные
задачи. Экспериментальное обучение позволило снять обычные
трудности при решении расчетных задач разных типов, в том
числе и задач «повышенной трудности», сформировать умение
232
решать задачи при значительном уменьшении чиела решаемых в
обучении задач. Использование предлагаемой модели позволяет
включать в школьный курс задачи, которые при традиционном
обучении не рассматриваются. Формирование умения анализи-
ровать условия задачи с помощью предлагаемого метода откры-
вает учащемуся возможность планомерного выделения всех объ-
ектов задачи, их параметров и отношений, что дает возмож-
ность, в конечном счете, составить цепочку расчетов для нахож-
дения искомых.
Рассмотрим пример анализа задачи и составления плана ее
решения.
Дано\ «Какие объемы 2М и 6М растворов соляной кислоты
нужно смешать для приготовления 500 мл ЗМ раствора? Изме-
нением объема при смешивании пренебречь».
Таблица 8.3
Характеристики объектов и отношений
Объекты Физические величины (ФВ), их единицы Отношения между разнородными ФВ
Ст. моль / л V (р-ра)* Л v(«-tw), МОЛЬ
Первый раствор 2 9 2 Cm —V («-ед) / (р-ра)
Второй раствор 6 9 2
1 регий раствор 3 0,5 1.5
()тношения между одно- родными ФВ — Г|+Г2=И3 VI + V2 = V3
Определение типа задачи (см. табл. 8.2):
1. Выделить состав объектов (первый и второй растворы, ео<
единяясь, образуют третий).
2. Выделить количество отношений между однородными фи-
зическими величинами (их два: V\ + PS = И; V| 4 v? v0.
3. Определить достаточность заданных значений физических
величин для поэтапного расчета искомого (иедос1аточио).
233
Тип задачи — седьмой.
Согласно табл. 8.2 решение таких задач возможно другими
способами: например, произвольным присвоением значений,
введением переменных.
Произвольное присвоение значений. Если не заданы меры ве-
ществ, то одной величине, характеризующей меру вещества и
имеющей размерность, следует присвоить произвольное, удоб-
ное для дальнейших расчетов значение (чаще произвольное зна-
чение бывает удобно присвоить величинам v, т, К, Л). Далее
решать задачу способом поэтапного расчета.
Поскольку в условиях задачи заданы меры веществ, способ
произвольного присвоения значений использовать нельзя, ре-
комендуется использование способа введения переменных.
Введение переменных. Одно из значений ФВ, желательно свя-
занной однородными отношениями, обозначить X. Выразить
остальные величины через X. Далее для задач седьмого типа со-
ставить уравнение, выразив одну и ту же ФВ двумя способами.
Так, X можно обозначить: а) объем первого или второго рас-
твора; б) количество вещества, содержащееся в первом или вто-
ром растворе.
Обозначим V\ переменной X.
Таблица 8.4.
План решения задачи
Объекты Физические величины, (ФВ), их единицы Отношения между разнородными ФВ
Ст. моль/л V (р-ра)^ У(в-ва)’МОЛЬ
Первый раствор 2 ИХ IV 2Х Ст — У(р-ва) / V (р-ра)*
Второй раствор 6 III 0,5-Х V
Третий раствор 3 0.5 I 1,5
Отношения между одно- родными ФВ — и+и2= и Vj+v2 = V}
Примечание: Римскими цифрами в клетках таблицы обозначен поря-
док выполнения действий (план решения).
234
I. Найти v: v3 = Cm3 • K3 =3 0,5 =1,5 моль.
II. Пусть И = Хл.
III. Найти И2: Г2 = 0,5 -Хл.
IV. Найти И: И = Стх = 2Хл.
V. Найти И2: К2 = С/м2И2 = 6 (0,5 - Л) л или v2 = v3 - vt =
1.5 - 2Хл. Составляем уравнение: 6(0,5 — X) ~ 1,5 - 2Х
Ответ: И| = 0,375 л; И2 = 0,125 л.
В результате экспериментального обучения учащиеся успеш-
но справляются с решением вычислительных задач всех типов;
i;iKoe обучение формирует новые возможности: сисюмный ана-
лиз условий задачи позволяет выявить тип ее структуры и сде-
лать адекватной выбор способа решения новых задач.
LX Глава У
Системное изучение объекта
и его значение для понимания
(На материале изучения иностранного
языка в неязыковом вузе)
Понимание — одна из существенных характеристик деятель-
ности усвоения, важнейший оценочный параметр усвоенных
знаний и умений. Выявление и исследование условий обучения,
оказывающих влияние на формирование понимания и его норм
в процессе усвоения имеет большое значение в разработке ди-
дактической теории. Исследование механизма «понимающего
усвоения» играет решающую роль в реализации принципа соз-
нательности в обучении.
Постановка проблемы о влиянии на понимание каких-либо
факторов, условий обучения предполагает:
• исходные теоретические представления о природе понима-
ния;
• выделение уровней и норм понимания;
• разработку диагностических средств определения меры
понимания;
• использование генетического метода исследования —
экспериментальное воспроизведение исследуемого фено-
мена понимания в условиях определяющих его факторов.
Понимание — есть особый вид интеллектуальной деятельно-
сти, органично вплетенный в процесс овладения объектом куль-
туры как ценностью. В обучении учащийся овладевает им в
формах: знаний, умений, языка, нормативных способов дея-
тельности. В общем виде этот процесс представляет собой дея-
тельность, предметом которой является система «знак —
смысл». Знак обозначает предмет, смысл несет его социокуль-
турное значение. Понимание — есть отражение предмета в его
социальном значении. Мера овладения индивидом социальным
значением — показатель его субъективного понимания.
Процесс понимания формируется в единстве деятельностей:
познавательной, практической и нормативно-оценочной. Пер-
236
пая — «распредмечивает» знак, раскрывает его объективно-
предметное содержание, форму и структуру знаний о прелме1е;
нюрая — использует знания для практического целевого иреоб-
раювания объекта; третья — рефлексирует деятельноеп> как со-
циокультурную ценность, как универсальную форму освоения
обьекта, нормы его освоения и сам процесс освоения. Рефиек
енруемая как нормативная познавательная деятельность и ее
продукт — знания — являются регулятивами практической лся-
1сльности, ориентировочной основой практического освоения
обьекта. Знания, используемые в практической деятельности
для решения разных преобразовательных задач, придают смысл
человеческой деятельности в целом.
Рассмотрим этот процесс на материале усвоения иностран-
ного языка (английского), в ходе овладения «переводческой»
деятельностью. При этом проблема понимания нами не сводит-
ся к осмыслению языковых образований для их адекватного
• перевода» с одного языка на другой. Процесс понимания шире;
он представляет собой осмысление как определенный способ
духовно-практического освоения действительности вообще, ос-
воения в обучении любого объекта культуры, в том числе и
языка. Понимание — существенная характеристика деятельно-
сти, в ходе ее социально-исторического развития изменяются
способы осмысления и нормы освоения действительности. Про-
блему понимания из философского и чисто лингвистического
плана мы переносим в план обучения, т.е. рассматриваем ее как
дидактическую проблему; исследуем условия обучения, и в пер-
вую очередь способ организации деятельности учащегося, от
которых зависит уровень понимания, степень и качество освое-
ния объекта. Важным здесь является не только формирование
механизма осмысленного усвоения, но и освоение новых норм
самого осмысливания.
Освоение.языка (иностранного) — частный случай, на примере
которого мы пытаемся выявить общие принципы формирования
•смыслообразовательной» деятельности учащегося. При этом:
• проблема понимания рассматривается не вообще, а в
контексте научного освоения объекта, как способ органи-
зации познавательной деятельности учащегося, продуктом
которой является усвоение знаний, добытых наукой;
• познавательная деятельность учащегося как способ по-
знания моделирует новые нормы теоретической деятель-
237
ности в современной науке — принципы системного ис-
следования объекта; ее смыслообразовательный аспект
связан с формированием знаний об объекте как имеющем
системную природу;
• системное представление объекта, по-новому ориентируя
деятельность, выражает новый способ теоретического и
практического освоения объекта.
В механизме понимания следует различать два плана осмыс-
ления: план раскрытия социальных значений приобретаемых
знаний и план их личностного смысла. В первом случае речь
идет об овладении социокультурной информацией, которую не-
сут знания о предмете: их функции (для чего они нужны), для
каких целей их можно использовать и в какой форме, какова
нормативная технология их производства (в каких видах и фор-
мах деятельности они формируются и каковы ее нормативные
способы). Во втором случае — о том, какой личностный смысл
приобретают знания для самого субъекта, для формирования и
развития его самосознания, рефлексии возникающих новых по-
требностей и мотивов деятельности, развития мотивационно-
целевой сферы, стремления к овладению новыми способами
деятельности для достижения своих целей, формирования и
развития способностей, переоценки ценностей личности и от-
крытия нового смысла жизни и т.д. Приобретаемые знания и
новые способы деятельности оцениваются субъектом с точки
зрения развития своих «сущностных сил» как общественного
человека и возможностей решения личных проблем и задач. В
процессе усвоения оба эти плана взаимосвязаны.
План социальных значений служит предпосылкой для отра-
жения последних в сознании индивида как возможного обрете-
ния ими личностного смысла, в свою очередь, личностно-
смысловой план является условием овладения социальными
значениями. Для каждого из этих планов устанавливаются свои
нормы понимания, обусловленные общественно-историческими
требованиями к развитию личности и реализуемые в целях об-
разования и воспитания. Разведение этих планов и их взаимо-
связь — есть ключ к проблеме воспитывающего обучения.
Рассматривая понимание как «смыслообразовательную» дея-
тельность в триединстве указанных выше форм (познавательной,
преобразовательной и ценностно-оценочной), в механизме
смыслообразования можно выделить такие компоненты:
238
• познавательная установка субъекта, отвечающая потреб-
ности в решении определенного класса задач и приобре-
тения для этого соответствующих знаний;
• организация нормативной познавательной деятельности,
продуцирующей необходимые знания в планируемых ха-
рактеристиках для решения этих задач;
• оценка субъектом формируемых знаний в их значении
для приобретения сознательных умений - их реальное
использование в качестве ориентировочной основы дея-
тельности решения задач.
Связь этих компонентов ценностно-нормативным oiноше-
нием образует структуру смыслообразования как целою —
•ценностно-нормативную систему» освоения объект.
В экспериментальном обучении английскому ялику в кон-
। с кете задачи перевода литературы по специальное! и создава-
лись условия формирования всех названных компонентов
•с м ысл ообразо вания».
Для экспериментального обучения языку cootbctciпенно по-
ставленной задаче разработан на новых принципах учебно-
методический комплекс дидактических материалов. В сю состав
пошли:
► учебная программа системного изучения ат ннйското
тыка в курсе «Теоретические основы лексикологии и формиро-
вание речевых умений»;
► учебные карты — программы нормативной дея ic/п.пости
но выполнению основных типов учебных заданий; лешс 1ьность
здесь выступает в единстве всеобщей формы (выражаемой ка-
1сгориями: цель, предмет деятельности, средства, способы дея-
тельности и продукт) и особенной формы, отражающей специ-
фику выполняемого типа заданий;
► учебные задания — подобранные тематические ickcim для
перевода (на русском и английском языках);
► контрольные работы перевода (в нормативном объеме
1скста и времени перевода);
► анкеты-опросники:
• для выявления отношения учащихся к новому меч оду
изучения языка, оценки этого метода;
• для выявления понимания этою мечо/ia в его значе-
нии для практического овладения речью;
• диагностическая методика сформированного понимания
(оценочные параметры и возможные их характеристики).
239
«Учебная программа». Разработка программы — главный мо-
мент подготовки экспериментального обучения по курсу
«Теоретические основы лексикологии и формирование речевых
умений». Она имела ряд особенностей (см. с. 292). Конструи-
руемый ею учебный предмет должен был выявить влияние сис-
темного изучения языка на понимание и формирование норм
его освоения. Лингвистические знания, подлежащие усвоению,
выражают здесь теоретические основы языка как системного
образования. Они были представлены программой не как гото-
вый продукт, а как деятельность их порождающая, как
«исследование» языка методом системного анализа, выявляющее
его системообразующие моменты в их значении для речепроиз-
водства (перевода текста). Выделены уровни анализа: синтакси-
ческий, лексический, морфологический, фонетический. На ка-
ждом из них — свой объект анализа (слово или словосочетание),
его функция в языке, тип структуры, ее особенности (на каждом
уровне): элементы, форма их выражения, структурные связи, от-
ношения. В табл. 9.1 представлена системно-структурная
«картина» языка как инвариантный аспект его содержания, по-
зволяющий открыть многозначность слова. Дело в том, что сло-
во в своем семантическом содержании многозначно. В словарях
дано лишь его стержневое значение — основные варианты его
смысла, далеко не исчерпывающие всего богатства смыслового
содержания слова (или их сочетаний). Поэтому перевод по сло-
варю вызывает массу затруднений и зачастую не передает точ-
ного семантического содержания.
Экспериментальная программа формирует механизм перево-
да, открывающий поиск дополнительной семантики и точной
передачи значения слова, в котором оно выступает в данном
тексте. Слово предстает предметом анализа в структурах языка
на каждом уровне языковой системы с точки зрения «вклада»
уровневых структур в семантику слова. С помощью категори-
ального аппарата системного анализа построенная «матрица»
(см. табл. 9.1), которая является своеобразным «путеводителем»
в системе языка, позволяет выделить уровни его строения и дает
общую схему анализа каждого уровня. Заполненные клетки этой
таблицы в наглядном виде представляют структуру содержания
знаний о языке в целом.
Композиционно программа состоит из «Введения» и двух
разделов: первый — «Теоретические основы лексикологии.
240
Формирование семантического содержания слова», второй —
«Практическое овладение лексикой языка. Формирование рече-
вых умений». Уже названия разделов курса выделяют предмет
исследования в языке — многозначность смыслового содержа-
ния слова и средства поиска того смысла, который оно несет в
контексте конкретной речевой ситуации, выражаемой текстом
паи отдельным его фрагментом. Точность перевода зависит от
анализа всех отношений слова (внутренних и внешних), выра-
жающих его смысловое содержание на одном языке и его
«передачу» средствами другого языка. Эта возможность откры-
вается с освоением общего метода анализа разных языков.
Во «Введении» выделяются функции языка и конкретно та,
которая становится предметом исследования (в нашем случае —
семантическая), а также метод исследования. Покаляваегся зна-
чение метода анализа объекта для открытия в нем гех свойств,
связей и отношений, которые становятся содержанием знаний,
-производимых» этим методом. Раскрывается общенаучное зна-
чение метода системного анализа, и в том числе его значение
для исследования языка. Он открывает особые свойства, выра-
жающие системную организацию предмета — то устойчивое его
содержание, которое сохраняется при всех вариантах ею явле-
ний. Показывается значение знаний о системном строении и
функционировании языка для анализа всех его лингвистических
проявлений и значение лингвистических знаний для практиче-
ского овладения языком в форме речевой деятельности. Выде-
ляются основные категории метода системного анализа: среда,
система, структура, элементы, связи, отношения, уровни строе-
ния и др. Раскрывается их инструментальная функция при ана-
лизе предмета (ориентация исследования) и как форма обобще-
ния продукта познавательной деятельности (знаний о предмете).
Анализируется экспериментальная программа курса «Теорети-
ческие основы лексикологии и формирование речевых умений» —
логика построения, раскрывающая системное строение языка;
ее значение для раскрытия семантического содержания слова
как единицы языка. Выделяются требования к формируемым
знаниям и умениям, и особенно такая их характеристика, как
понимание. Раскрываются понятия «знать» и «понимать», нор-
мы понимания и их усвоение в обучении.
241
Таблица 9.1
Слово в структурах языка и его значение. Формирование семантического содержания слова
Уровень языковой системы Объект анализа Его функция в языке Тип струк- туры Элементы структуры Грамматические формы их выраже- ния Отношения, связи в структуре Операционный состав деятельности
1 2 3 4 5 6 7 8
Синтакси- ческий уровень Пред- ложение, сверх- фразовое единство, текст. Логическое оформление структуры мыс- ли, обозначение предметной ситуации, выра- жение закончен- ной мысли. Отношения между предложениями. Субъектно- предикат- ная струк- тура Субъект — действие, действие — объект дей- ствия. Подлежащее, ска- зуемое, дополне- ние, определение, обстоятельство. Подлежащее — сказуемое, ска- зуемое — допол- нение, сказуемор — обстоятельст- во, подлежащее — определение, дополнение ’ — определение. Определение позиции слова в синтаксиче- ской схеме, от- крывающее. синтакси- ческое содержание слова. Выделение семанти- ческих отношений в предложении. Определение контек- стного значения слова по его структу- ре.
Лексичес- кий уро- вень Свободное слово- сочетание, фра- зеологи- ческое словосо- четание. Обозначение предметов, их признаков, принад- лежности, дейст- вия, Свободное сочетание слов: сущ. — сущ. сущ. — п рил аг. глагол — наречие и тл. Существи- тельное. Прилага- тельное. Глагол. Наречие. Предлог, падеж, изменение окон- чаний, согласова- ние в роде и числе. Предложные связи, беспред- ложные связи, управление гла- гола, согласово- ние прилагатель- ного и тл. Определение позиции слова в словосочета- нии. Выведение семантики лексического харак- тера каждого слова в словосочетании. Определение участия слова в знаковой программе словосо- четания. Определение значе- ния идиоматического словосочетания.
Окончание
I 2 3 4 5 6 7 8
Морфоло- гический уровень Слово в совокуп- ности всех своих лек- сико-семан- тических и лексико- граммати- ческих значений. Лексико- грамматический разряд и при- надлежность слова к разря- ду. Категори- альная при- надлежность к разряду. Морфоло- гическая модель слова, его морфо- логическая структура. Основа сло- ва, словооб- разо- вательные морфемы, простые производные лексемы, формообра- зующие морфемы. Корень, суффикс, префикс, инфикс, окончание. Смысловое отно- шение основы и словообразова- тельных морфем, простой и произ- водной лексемы, грамматические отношения осно- вы и формообра- зующих морфем. Раскрытие семанти- ческих признаков, присущих данному лексико-граммати- ческому разряду. Детализация и раз- вертывание смысло- вых связей внутри слова. Членение морфологи- ческой структуры, определение за- висимости значения от формы.
Фонети- ческий уровень Морфофо- нетическая структура Смыслоразли- чительная функция Буквенное обозначе- ние звуков, орфографи- ческий ас- пект языка. Отдельные звуки, фоне- мы Сочетания букв, отдельные буквы Связь фонетиче- ского и орфо- графического аспектов языка. Связь фонетиче- ского, морфо- логического и семантического аспектов в слове. Определение зависи- мости значения от долготы — крат- кости звука. Определение зависи- мости значения от оглушения конеч- ного согласного в слове Определение разли- чия написания слов при одинаковом звучании
Первый раздел программы направлен на раскрытие семанти-
ческого содержания слова, на организацию ориентировки в его
многозначности и на овладение средствами формирования до-
полнительного семантического содержания, которое оно приоб-
ретает в контексте перевода конкретного текста. Этот раздел
организует познавательную деятельность анализа слова как лек-
сико-семантической единицы языка. Предметом исследования
выступает формирование семантики слова грамматическими
формами разных языков. Раскрывая язык как образование сис-
темное, слово выступает предметом анализа на разных уровнях,
специфическими особенностями своих структур с точки зрения
их вклада в общее «строительство» его семантического содержа-
ния. Такой многоуровневый анализ раскрывает целостную кар-
тину общего механизма формирования семантики слова. Струк-
турные особенности слова и его отношения в словосочетании
переводимого текста дают возможность передачи грамматиче-
скими формами разных языков точного его смыслового содер-
жания. Перевод слова с сохранением его точного смыслового
содержания предполагает два компонента: «аналитический»,
раскрывающий значение слова, в котором оно выступает в
оригинале текста, и «формировательный» — построение иден-
тичного значения средствами языка, на который оно переводит-
ся. Каждый язык имеет свою фонетику, грамматику, синтаксис.
Но все они имеют и общие функции, принципы строения, за-
коны построения смыслового содержания слов; к ним приме-
ним общий метод анализа. Данный раздел программы нацелен
не только на теоретическое освоения языка, но и на овладение
общим методом анализа языка как системы — принципами сис-
темного анализа. С овладением этого метода учащемуся стано-
вится очевидной невозможность правильно перевести текстовой
материал, используя лишь пословный перевод.
Второй раздел программы посвящен формированию речевой *
деятельности, он направлен на усвоение сознательных речевых
умений. Из полученных лингвистических знаний при изучении
первого раздела программы теперь предстоит выстроить ориен-
тировочную основу конкретных речевых умений. Исходным
моментом анализа речевой деятельности становится выделение
в ней ориентировочного и исполнительного компонентов. Рас-
крывается понятие ориентировочной основы деятельности и
способа использования приобретенных лингвистических знаний
при формировании умений. Перевод как умение предполагает
всякий раз построение ориентировочной основы — целостности
244
семантического содержания в его регуляторной функции при
речепроизводстве. Из частичных вкладов, в общую семантику
i юва при его поуровневом анализе теперь должна быть сфор-
мирована целостность, которая подобно банковскому капиталу
пускается «в оборот». Должна быть выстроена система лингвис-
шческих знаний, которая как целостность составит ориентиро-
ночную основу умений. Последние формируются в процессе
решения задач с самостоятельным конструированием ориенти-
ровочной деятельности соответственно особенностям предла-
।немых задач. Общая схема анализа и программа ее выполнения
фиксируются учебной картой, как и при изучении первого раз-
.icjia программы.
Учебные карты (УК) представляют собой учебные задания с
фиксированной нормативной программой деятельности и име-
ни общую схему построения: включают анализ самой деятель-
ности, ее особенностей при выполнении задания определенного
нша — особенности ее цели, предмета, средств, состава дейст-
вий и операций, которыми она выполняется, производимого
продукта (знаний, умений) и процесса ее реализации. На на-
чальных этапах усвоения она служит непосредственным руковод-
ством в деятельности, выполняемой во внешней форме — эта-
лоном ее выполнения, а затем в процессе усвоения се содержа-
ние и структура становятся умственным образом, а деятельность
с ним — мыслью. Программой предусмотрено пять типов зада-
ний, для которых были разработаны УК: четыре типа по перво-
му разделу и один — для второго раздела. По первому разрабо-
1аны следующие типы заданий и соответственно учебных карт.
УК 1 — определение семантического содержания слова на
синтаксическом уровне: в предложении, микротексте, макротек-
сге (три задания).
УК 2 — анализ семантического содержания слова на лекси-
ческом уровне, возможности определения значения слова из
данного словосочетания, фразеологизма (два задания);
УК 3 — анализ слова на морфологическом уровне, опреде-
ление значения слова по совокупности его словообразователь-
ных элементов (одно задание);
УК 4 — анализ отношений слова и их зависимость от мор-
фо-фонетического состава слова (одно задание).
УК 5 по второму разделу программы — один тип заданий —
построение ориентировочной основы для практического овла-
дения иностранным языком (самостоятельное составление УК
245
для перевода с иностранного языка на родной и с родного язы-
ка на иностранный — три задания).
Учебно-лингвистические задачи. Каждый тип УК имеет свой
набор лингвистических задач. Каждая из задач решается посред-
ством данной УК, но с вариациями операционного состава, отве-
чающего специфике задачи. Полная система задач представлена н
порядке убывания их сложности на родном и иностранном язы-
ке. Порядок их выполнения идет от анализа синтаксического
уровня к фонетическому, т.е. последовательному сужению зоны
поиска адекватного значения слова в заданном конкретном слу-
чае. Предложено четыре типа задач:
1) семантический анализ слова в заданном конкретном кон-
тексте (с достаточными и недостаточными условиями);
2) конструирование контекста по заданному значению слова;
3) построение ориентировочной основы деятельности пере-
вода с иностранного на родной язык (чтение и восприятие
на слух);
4) построение ориентировочной основы деятельности гово-
рения (в письменной и устной форме).
Оценочными параметрами сформированного понимания служили:
• возможность учащегося «сконструировать» нормативную
теоретическую деятельность по «производству» лингвис-
тических знаний (структуры знаний о языке) методом
системного анализа с установкой их использования для
практического освоения языка — речепорождения (чтение
и говорение) при переводе;
• реальное использование лингвистических знаний в рече-
вой деятельности как ее ориентировочной основы;
• время и качество перевода (количество и характер оши-
бок, их выделение и коррекция);
• рефлексия деятельности усвоения с возможностью дать
адекватный словесный «отчет» о ее предметной структуре
в категориях (цель, предмет, средства, состав действий и
производимый продукт — знания и умения);
• уровни функционирования иностранного языка в речевой
деятельности:
внутренняя деятельность — мысль и ее выражение
внешней деятельностью (говорение) осуществляются
на иностранном языке;
внутренняя деятельность реализуется на родном язы-
ке, внешняя — на иностранном (думает на русском
языке, говорит на иностранном);
♦
246
• какой личностный смысл приобретают усвоенные знания о
языке при новом способе его изучения (легкость обучения,
возможность изучать одновременно разные языки, приобре-
тение лингвистических способностей и тд.) по оценке са-
мого учащегося.
Экспериментальное обучение и его результаты
Занятия проходили не в форме лекций преподавателя
(читались, главным образом, вводные и заключительные, итого-
вые лекции), а в форме деятельности обучаемых по выполне-
нию учебных заданий, предлагаемых преподавателем и под его
контролем.
Первоначально в экспериментальной (ЭГ) и контрольной
(КГ) группах был выявлен исходный уровень знаний о языке
(приобретенных в школе), их понимание и технология перевода
г одного языка на другой. Для этого студентам был предъявлен
1сматический текст (по радиотехнике) объемом — 960 печатных
шаков и установлено время перевода — 45 мин.
По завершении экспериментального обучения студентам
пбеих групп также был предложен текст того же объема и уста-
новлен тот же лимит времени для перевода. Главный акцент
при сравнении итогов обучения ЭГ и КГ ставился на понима-
нии приобретенных лингвистических знаний и умений и их
сознательном использовании при речепроизводстве в «технике»
перевода. Эта контрольная работа должна была выявить, как с
и пленением способа изучения языка (с формированием систем-
ной ориентировки в нем) и возможностью рефлексии теорети-
ческой деятельности с использованием приобретенных лингвис-
1ических знаний в речевой деятельности изменяется понимание
тыка в целом, осмысление «переводческой» деятельности и ее
ре «ультативность (качество и время перевода).
Исходный уровень знаний о языке и умения переводить был
примерно одинаковым в обеих группах, состоявших из
И человек каждая Так, в ЭГ полностью перевел текст только
один человек, а в КГ — 2 человека. Половину текста перевели в
)Г — 7 человек, в КГ — 5 человек; одну треть в ЭГ- 7 человек,
и КГ — 8 человек. При этом каждый переводивший сделал зна-
чшельное количество семантических и лексических ошибок
<н 7 до 10 у подавляющего большинства в ЭГ и от 5 до 9 в КГ.
I дивные трудности перевода в обеих группах были свяшны с
с емантикой — поиском точного значения слов (см. табл. 9.2).
247
Таблица 9J
Ошибка в переводе
(Исходная контрольная работа)
Группа Характер и количество ошибок
Семанти- ческие Лексичес- кие Граммати- ческие Всего
ЭГ 83 73 47 203
КГ 87 ‘ 57 33 177
Письменные отчеты студентов о работе над переводом (с
иностранного языка на русский), сделанные ими в начале экс-
перимента, свидетельствовали о том, что большинство из них
свою деятельность не рефлексируют, а те, кто осознает, сначала
находят в тексте незнакомые слова, затем по словарю подбира-
ют их наиболее «подходящее» значение. При этом «подбор»
осуществляется без каких-либо правил: через пробы и ошибки,
«по догадке», «по интуиции». Таким образом, у учащихся нет
какой-либо упорядоченной картины знаний о языке, тем более
представлений о системности языка. Знания о языке приобре-
таются, главным образом, путем их заучивания готовыми, зна-
чения слов — тоже заучиваются (по словарю); нет представле-
ний о том, как и какие лингвистические знания могут быть ис-
пользованы при формировании речевых умений и навыков.
Большинство студентов даже не подозревают о том, что сущест-
вуют какие-то законы перевода. Способ пословного перевода со
словарем для них — универсальный. Не подозревают они и о
том, что есть общие законы строения разных языков и общий
метод их анализа. Для них закрыты отношения в слове
(внутренние) и отношения между словами (внешние) в их зна-
чении для формирования семантического содержания слова, и
потому подбор значений, как отмечало большинство студентов,
представляется делом «трудным». О семантических трудностях
заявили 93% — в ЭГ, 87% — в КГ; о лексических — 73% в ЭГ и
67% в КГ.
Большинство студентов высказали желание научиться читать
литературу по специальности на английском языке, считая это
«невозможным». Из всех видов деятельности на занятиях по
иностранному языку предпочтение отдавали практическим заня-
тиям — чтению иностранной литературы по специальности:
248
K/'Z — в ЭГ, 93% — в КГ; говорению и аудированию: 93% к )1
и 100% — в КГ. Эти занятия, как они полагали, наиболее
-полезны». Теоретическую деятельность — заучивание лишние
Нисских знаний в отрыве от их использования в iipakiipicckoh
кзнельности считали «бесполезной». Она, действн1ел1.но, была
«нт полезной: подбор семантического содержания слова
-наугад», заученный объем лексики со словарными oipainpie
пнями значений слов не давал возможности качественною не
ргнода. Более или менее удачный перевод «по интуиции» появ
1ячся с опытом. Таким образом, объективная картина некачес!
псиного перевода в процессе обучения совпадала с субьекшв
noil оценкой самих студентов.
Контрольная работа, проведенная после экспериментального
пИучения, показала существенные различия итогов обучения в
И и КГ по всем оценочным параметрам. Подавляющее боль-
шинство студентов ЭГ (80%) перевели текст полностью, а ос-
н1'и»ные перевели только половину текста. В КГ полный текст
был переведен только у 20% студентов, половина текста — у
•7% и одна треть текста — у 33%. Кроме того, следует отметить
pc ikoe снижение ошибок в переводах, повышение их качества в
>1. Так, половина студентов ЭГ не имели ни одной лексиче-
ской ошибки, остальные — по одной. В КГ каждый студент
»делал от двух до шести лексических ошибок. Семантические
ошибки в ЭГ допустили только пять человек — по одной ошиб-
ке; в КГ они были у каждого — от трех до пяти ошибок. Все
иуденты ЭГ заявили, что новый метод изучения языка, от-
крывший его системность, поуровневое строение в значении к
коммуникативной функции языка, организация познавательной
деятельности изменили продуктивность теоретической деятель-
ности, открыли ее «полезность» для практической деятельности.
Новый способ изучения языка и сформированные новые
представления о нем изменили характер работы с иноязычной
1сксикой. Теперь значения слов, адекватные контексту, нс ог-
раничивались содержащимися в словаре, они всякий раз уточ-
нялись анализом слова, его внутренних и внешних отношений,
•по и отражалось на качестве перевода. Подавляющее болыннн-
« ию студентов (80%) заявили, что благодаря системному методу
они обнаружили общие свойства у разных языков (например, у
русского и английского), что значительно облепило задачу и iy
чення иностранных языков. Для всех студентов открышс спс
।гмного метода изучения языка (и его эффективность) было не-
ожиданным.
249
Изменения в качестве перевода, производительности перевод
ческой деятельности, изменение отношения к методу изучения
языка, понимание причин возникавших трудностей — результаз
сформировавшегося нового представления о языке и методике
его изучения. Новая методика изучения языка нацелена не ня
то, чтобы память упражнять, а формировать мышление. Студент
должен знать: что изучать, как изучать и для чего изучать. Язык
надо изучать в его функции, как «язык в действии», как средст*
во общения. Язык представляет собой систему знаний о нем и
речевую деятельность, поэтому изучать его следует, соединяя
теорию с практикой.
Общие итоги экспериментального обучения языку можно
сформулировать следующим образом.
1. Новый способ изучения языка, открывающий его систем-
но-структурную организацию и роль последней в «смысло-
образовательной» функции речевого общения позволил студен-
там открыть механизм «живого» языка, осмыслить единство
теории и практики и подняться на новый уровень освоения
языка.
2. Теоретическая деятельность открылась в новой функции,
форме, содержании и продукте. Задача этой деятельности -
формирование системы лингвистических знаний о языке
(функциях, строении, структурах, многообразии языковых средста
выражения мысли о предмете). Познавательная деятельносгь
реализуется в процессе исследования языка как средства обще-
ния, обмена мыслями между людьми посредством слов, как
транслятора, передающего без «шумов» смысловую информацию
о предмете. Предметом исследования выступает слово как еди -
ница языка в его функции носителя единства знака (которым
обозначается предмет) и его значения, смысла (содержания
мысли о нем), т.е. семантического содержания слова. Теорети-
ческая деятельность неразрывна с практическим овладением
языком в форме речевой деятельности и возможности передачи
словом его смысла, адекватного контексту речевой ситуации.
Учащийся в ходе обучения преодолевает «смысловой барьер»,
устанавливаемый значениями слов, приводимыми словарем,
улавливает многообразие новых дополнительных значений. Ана-
лиз слова — его структурных особенностей и отношений в сло-
восочетании раскрывает новое его смысловое содержание, вы-
ходящее за границы словарного значения.
3. Новый способ организации деятельности по овладению
языком в теоретической и практической форме открывает все-
250
uoiuee основание деятельности, которое выделяется категория-
ми: цель, предмет деятельности, средства, состав действий, ко-
юрыми она выполняется, и продукт; эти категории определяют
особенности деятельности в разных ее видах и формах. По-
скольку учебные задания задаются в форме деятельности по ре-
шению разных задач и учащийся всякий раз даст словесный от-
че । о выполняемой деятельности в этих категориях, она рефлек-
снруется — отражается в сознании как объективный процесс.
К;нсгории деятельности служат не только средством анализа
тобой деятельности в ее особенностях, но и средством ее само-
гюятельного конструирования для решения конкретной задачи.
Особое значение приобретает категория средств — ими ор-
ишизуется способ выполнения деятельности и определяется ее
продукт. В теоретической деятельности они выполняют функ-
цию инструмента, метода познания объекта. Разные методы от-
крывают разное познавательное содержание; проявляется разли-
чие между лингвистическими методами и методологическими, в
частности методом системного анализа. Первые открывают кон-
кретно-предметное содержание знаний о языке, вторые — опре-
деляют общую направленность познавательной деятельности —
познавательное «движение» по объекту. Метод системного ана-
IIIза выступает в функции всеобщего регулятива познавательной
деятельности со специфическим предметом исследования —
системной организацией объекта.
В экспериментальном обучении предметом исследования
выступила системность не только языка, но и деятельности по
сю освоению (в теоретической и практической форме). Дея-
1сльность при этом как образование системное выступила
функциональной структурой, состоящей из компонентов: ори-
ентировочного, исполнительного и контрольно-оценочного.
1ак, в речевой деятельности ориентировочный компонент co-
il авляют лингвистические знания; исполнительный — речепро-
и шодство; контрольно-оценочный — контроль выполняемой
деятельности и ее оценку как нормативной или с отклонения-
ми, в последнем случае осуществляется ее коррекция. При
практическом овладении «живым» языком учащийся должен из
приобретенных лингвистических знаний строить ориентировоч-
ную основу речевой деятельности, отвечающую установленным
нормативам.
4. Новый метод обучения формирует новую познавательную
установку учащегося — исследовать язык, выявляя его
251
«системные основы». Знания о системной организации языка
открывают возможности адекватного использования в речевой
деятельности языковых средств выражения мысли о предмете.
5. Формирование новой познавательной установки, рефлек-
сия над деятельностью и новые способы ее организации при
теоретическом и практическом овладении языком, формирова-
ние системных представлений о языке и деятельности предпо-
лагают новые нормы понимания языка в его коммуникативной
функции — осмысления «язьГка в действии».
ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО КУРСА
«Теоретические основы лексикологии
и формирование речевых умений»
Введение
Задачи курса — формирование сознательных умений по рас-
крытию адекватного значения слов как важнейшее условие по-
нимания иноязычной речи при ее практическом овладении.
• Функции родного языка при изучении иностранного языка.
• Язык и речь как объекты изучения. Значение их лингвис-
тического анализа для практического овладения речевой
деятельностью.
• Понятие системы. Системность мира. Материальные и
идеальные системы. Системность языка. Категориальный
аппарат системного анализа.
• Язык как семиотическая система. Единство материально-
го и идеального в языке. «Семантический треугольник».
• Полифункциональность языка. Номинативная, коммуника-
тивная, сигнификативная и прагматическая функции язы-
ка.
• Формы и виды речевой деятельности. Законы ее построе-
ния.
• Коммуникативная функция языка как предмет изучения.
• Слово как семантическая единица, функционирующая в
речи, и как элемент коммуникативной системы.
• Функция слова. Семантические изменения в процессе ис-
торического развития языка и возникновение многознач-
ности слова.
• Виды теоретических (лингвистических) и практических
(речепроизводство) задач, решению которых должен нау-
читься студент.
252
Нормы овладения теоретической и практической дея-
тельностью.
Что значит «знать» и «понимать». Нормы понимания. Их
усвоение в обучении.
Анализ экспериментальной программы: логики системно-
го изучения языка.
Раздел I
Теоретические основы лексикологии.
Формирование семантического содержания слова
Предмет лексикологии. Его значение для практического
овладения речевой деятельностью.
Слово как семантическая единица, функционирующая в
речи, и элемент коммуникативной системы.
Знак и значение, их единство в слове.
Многозначность слова как основной семасиологический
закон в языковом развитии.
Историческая обусловленность многозначности слова.
Открытость лексической системы.
Понятие семантической структуры. Инвариантное
(словарное) и вариантное (контекстное) значения слова.
Уровни строения языка: синтаксический, лексический,
морфологический, фонетический. Системный анализ язы-
ка, его понятийный аппарат и использование при изучении
языка. Слово в структурах языка (см. табл. 9.1), учебные
карты I—4.
Раздел II
Практическое овладение лексикой языка.
Формирование речевых умений
Функциональная структура деятельности. Ориентировоч-
ный и исполнительный компоненты. Понятие ориентиро-
вочной основы речевой деятельности. Использование
сформированных знаний о языковой системе в качестве
ориентировочной основы формируемых речевых умений.
Виды речевой деятельности, подлежащие усвоению: чте-
ние с пониманием прочитанного текста и его переводом,
говорение — аудирование.
253
• Структура речевой деятельности как умения. Значение ха-
рактеристик ориентировочной основы для функциониро-
вания речевых умений.
• Знания о предмете изучения — ориентировочная основа
деятельности. Их структура и способ использования при
построении речи.
• Самостоятельное конструирование ориентировочной ос-
новы для различных видов речевой деятельности. Текст
как учебный материал для усвоения умений адекватного
перевода значений слова.
• Принципы деятельности и системности в коммуникатив-
ных процессах, в коммуникативной функции языка.
• Дидактический материал: Учебная карта 5, задания 1—3,
лингвистические задачи 22—27.
Типы и виды учебных заданий
УК 1. Анализ слова на синтаксическом уровне и воз-
можность определения его значения.
1. Определить значение подчеркнутого слова из дан-
ного предложения.
2. Определить значение слова из данного микротек-
ста.
3. Определить значение слова из данного макротек-
ста.
УК 2. Анализ слова на лексическом уровне с возможно-
стью определения его значения.
1. Определить значение подчеркнутого слова в дан-
ном словосочетании.
2. Доказать невозможность определения значения от-
дельного слова из общего контекста фразеологиз-
ма.
УК 3. Анализ отношений слова на морфологическом
уровне и возможность определения его значения.
Определить значение выделенного слова по сово-
купности его смыслообразовательных элементов.
УК 4. Анализ отношений слова и их зависимость от
морфо-фонетического состава слова.
Определить зависимость значения слова от его
фонетического состава.
254
Учебная карта 1
Анализ отношений слова на синтаксическом уровне
и возможность определения его значения
Задание 1. Определить значение подчеркнутого слова из данно- го предложения.
Цель: Возможность определения значения слова из данно- го предложения.
Предмет деятельности: Анализ отношений слова в структуре предложения и определение его значения.
Средства дея- тельности: Состав деятельности: Структурный анализ отношений слова в системе пред- ложения. 1. Прочитать текст предложения. 2. Найти синтаксическую позицию слова (место в структуре предложения: субъект-действие-объект). 3. Определить тип семантических (логических) от- ношений данного слова с другими словами: при- чинно-следственные, субъектно-объектные и т.д. 4. Определить значение слова и записать его. 5. Если значение слова определить нельзя, то объ- яснить почему, и в таком случае... 6. Построить микротекст (сверхфразовое единство), из которого возможно его адекватное определе- ние (см. задание 2)
Продукт деятельности: Умение определить возможность (невозможность) нахождения адекватного значения слова из данного предложения.
Учебная карта 5
Построение ориентировочной основы для практического
овладения иностранным языком
Задание 1. Построить ориентировочную основу для перевода с иностранного языка на родной.
Цель: Использование полученных знаний о языке для перевода с иностранного на родной язык.
Предмет деятельности: Синтез данных, полученных в результате анализа отношений слова в структуре контекста.
Средства деятельности: Структурный (поуровневой) анализ отношений сло- ва в системе данного контекста для синтеза полу- ченных данных в ориентировочную основу деятель- ности перевода с иностранного языка на родной.
Состав деятельности: 1. Прочитать весь текст до конца. 2. Подчеркнуть слова, трудные для перонодн
255
3. Проанализировать отношения этих слов в со-
ставе данного контекста на разных уровнях.
4. Определить, на каком уровне языковой системы
можно найти адекватное значение данного слова.
5. Перевести на родной язык все предложение с
этим словом и записать его.
Продукт Умение переводить текст с иностранного языка на
деятельности: родной (с предварительным составлением ориен-
тировочной основы).
Задание 2. Построение ориентировочной основы для перевода
с родного языка на иностранный.
Задание 3. Описание процесса составления ориентировочной
основы для выполнении заданий 1 и 2.
Раздел
Типы лингвистических задач
(примеры)
1
Формирование семантического
содержания слова
Задача 1. В следующих задачах многозначность слова
«разрешается» только на синтаксическом уровне. Прочитайте
предложения и объясните, какое значение приобретает слово в
каждом конкретном контексте. Посмотрите, как проявляется
многозначность слова вне контекста, какие значения оно может
принять.
Задача 2. В следующих предложениях контекст явно недос-
таточен для определения адекватного значения слова. Необхо-
димо выйти на сверхфразовое единство, так как именно оно вы-
ражает законченную мысль. Самостоятельно придумайте подхо-
дящий контекст, в котором значение слова раскрывалось бы в
своем вариантном значении. Для каждого предложения возмож-
ны несколько вариантов.
Задача 3. Сконструируйте предложения с данными много-
значными словами так, чтобы их значение раскрывалось в рам-
ках одного-двух предложений; целого текста.
Задача 4. В данных английских предложениях выделенные
слова выступают как разные части речи. Проанализируйте син-
таксическую схему предложения и по позиции слова в предло-
жении определите функцию, а затем и значение слова. Выпиши-
те из этих предложений на терминокарту слова-омонимы.
Задача 5. Данные слова могут выступать как в роли сущест-
вительного, так и в роли глагола, т.е. являются омонимами.
256
Подставьте их в данные иноязычные предложения в нужной
грамматической форме данного языка, заполнив пропуски. Оп-
ределите по синтаксической схеме значение каждого слова. Пе-
реведите предложения с английского на родной язык.
Задача 6. Составьте иноязычные предложения с приведен-
ными словами так, чтобы они выполняли разные функции в
предложении (эти слова являются омонимами и могут быть раз-
ными частями речи). Объясните, на что вы ориентируетесь при
составлении предложений. Дайте перевод составленных пред-
ложений на родной язык.
Раздел II
Практическое овладение лексикой языка.
Формирование речевых умений
Задача_21. В данном английском тексте проанализируйте
выделенные слова, самостоятельно определите, на каком уров-
не языковой системы можно определить их значение, адекват-
ное ситуации. Не переводите текст, но попытайтесь понять его
содержание и пересказать по-русски.
Задача 22. Просмотрите текст на английском языке, попы-
тайтесь по грамматической форме определить, какими частями
речи являются выделенные слова. Можно ли определить их зна-
чения на морфологическом уровне? Дайте перевод выделенных
слов и предложений с ними. Весь текст не переводите. Поста-
райтесь понять и передать его содержание по-русски.
Задача 23. Подчеркнутые слова в тексте являются существи-
тельными. Значения их посмотрите на карточках. Но эти слова
также могут быть глаголами. Постройте самостоятельно пред-
ложения, в которых данные слова будут глаголами, или транс-
формируйте данные в тексте предложения так, чтобы существи-
тельные стали глаголами. Переведите эти предложения. Внеси-
ie на карточки новые значения данных слов. Не переводите
текст, попытайтесь понять его содержание без перевода, пере-
дайте его содержание по-русски.
Задача 24. Постройте предложения со словами, данными на
карточках так, чтобы в одном случае слово было глаголом, в
другом — существительным и т.д. Дайте объяснение каждого
значения.
Задача 25. Прежде чем приступить к переводу, просмотрите
карточки с выписанными словарными значениями каждого сло-
ва. Найдите эти слова в тексте, выделите их. Постарайтесь по-
нять, на каком уровне языковой системы вы можете определить
ч Формирование системного
мышления в обучении
257
точное (вариантное) значение каждого слова, а затем приступи-
те к переводу текста.
Задача 26. Просмотрите текст, предназначенный для пере-
вода. Выпишите незнакомые слова, найдите в словаре значение
каждого слова, занесите их на карточку. Определите вариантное
(контекстное) значение слова: для каждого слова на карточке
подпишите уровень системы, на котором возможно
«разрешение» многозначности слова. После полного анализа
текста приступайте к переводу. Зафиксируйте время, затрачен-
ное на перевод.
Задача 27. Даны несколько мини-текстов, в каждом из них
выделенные слова приобретают разные значения. Проанализи-
руйте эти тексты в рамках языковой системы, определите зна-
чения выделенных слов, выпишите их на карточки, т.е. к каждому
слову составьте словарную статью. После завершения работы
откройте словарь и сверьте составленные словарные статьи с
имеющимися в словаре. Какие значения слов вы пропустили?
Какие определили неверно?
Задача 28 (контрольная). Прочитайте данный для контроля
текст до конца, выделите основную тему текста. Выпишите неиз-
вестные вам слова. Чтобы ограничить поле поиска, определите,
какие значения могут принимать слова в данном тексте (из об-
ласти математики, физики, астрономии и т.д.). Проанализируйте
каждую конкретную ситуацию, определив, на каком уровне языко-
вой системы вы могли бы выделить значение слова, адекватное
ситуации, а затем приступите к переводу. Постарайтесь сделать
всю эту работу как можно быстрее. Норма времени — 60 мин
(объем текста — 1600 печатных знаков).
Глава
10
Значение системной
ориентировки в языке
для практического овладения
речевой деятельностью
(На материале иностранного
и русского языка)
Существующая практика обучения языкам (русскому и ино-
странному) не позволяет научить учащегося свободному и гра-
мотному владению речевой деятельностью в устной и письмен-
ной формах. Культура языка — важнейший показа!ель общей
культуры. Всеобщее признание неудовлетворительности обуче-
ния языкам и поиски путей его совершенствования не безосно-
вательны. Среди причин сложившегося положения дел главны-
ми называют две: организационные формы обучения языкам и
методика обучения. В первом случае отмечается, что большие
языковые группы исключают возможность организации индиви-
дуального общения учащегося и преподавателя; отсутствует под-
держивающая языковая среда вне учебных занятий; недостаточ-
но отводится времени на изучение данного учебного предмета;
слаба оснащенность учебного процесса техническими средства-
ми (лингафонными установками, магнитофонами и др ); преоб-
ладают фронтальные формы учебной деятельности на занятиях
и т.д. Во втором случае неудовлетворительность обучения язы-
кам выражается в передаче «готовых знаний» - правил о язы-
ковых явлениях, в виде речевых моделей, фраз, образцов; в пас-
сивном, «созерцательном» характере деятельности обучаемого,
направленной на выполнение заданных учителем определенных
действий по запоминанию и воспроизведению «по памяти» под-
лежащего усвоению языкового материала и др.
С позиций психологической теории деятельности и разраба-
тываемой на ее основе новой технологии построения учебного
259
процесса открывается возможность выделить в качестве главных
следующие недостатки традиционных методов обучения языку в
средней школе и вузе.
1. Нарушение при усвоении естественной целостности речевой
деятельности. Всякая деятельность содержит ориентировочно-
познавательный и преобразовательно-исполнительный компо-
ненты. Первый выполняет ориентировочную, регуляторную,
управляющую функцию; второй — непосредственное исполне-
ние деятельности. В процессе усвоения они разъяты, разделены,
по сути дела, на два «учебных предмета». Один предмет — язык,
его теоретические основы, другой — речевая деятельность. Изу-
чение языка идет отторгнутым от речевой деятельности, а фор-
мирование последней происходит не на теоретических основах —
предварительном изучении языка и получении лингвистических
знаний о его функции, строении, развитии, а на основе заучи-
вания и воспроизведения «готовых», весьма ограниченных
штампов речевых выражений. Язык, его теоретические основы
изучаются только в языковом вузе, а в средней школе и в не-
языковых учебных заведениях — только речевая деятельность,
ориентировочной основой (ОО) которой выступает сравнитель-
но небольшой объем теоретических знаний, представленных со-
вокупностью абстрактных готовых правил, которые надлежит
заучить. Эти правила в своей совокупности не раскрывают ни
функций языка, ни его строения, ни развития, ни их отношения
к законам построения речевой деятельности, формам ее выра-
жения в разных коммуникативных ситуациях. В результате обу-
чаемый научается не свободному речепроизводству — построе-
нию речевой деятельности в различных коммуникативных си-
туациях и использованию всего богатства языковых средств, а
воспроизводству заученных речевых штампов.
2. Содержание теоретических знаний, которые даются при
изучении языка. Во-первых, они представляют собой лишь не-
который набор отдельных редуцированных фрагментов лингвис-
тики, не позволяющих раскрыть даже самых общих представле-
ний о функциях языка, его строении, законах функционирова-
ния и развития. Во-вторых, эти фрагменты выступают разроз-
ненно, без взаимосвязи, автономно. В-третьих, — представляют
частные языковые явления в их особенных характеристиках,
выражаемых грамматическими формами, а не общий механизм
смыслообразования. Это приводит к «грамматизации» при изу-
чении языка — отрыву знака от его смысла, значения, содержа-
260
ния, которое им выражается. Предметом изучения каждый раз
выступает частное явление — например, видо-временные явле-
ния и грамматические формы их выражения, типы простого
предложения и т.д. «Нарезание» неупорядоченной совокупности
лингвистических знаний, подлежащих усвоению, не позволяет
сформировать ориентировочную основу речевой деятельности
полной, обобщенной и адекватной для разных ее видов и в раз-
ных коммуникативных ситуациях. Речевая деятельность ограни-
чивается лишь переводом с одного языка на другой и переска-
юм. При этом пересказ строится путем механического соедине-
ния отдельных кусков и сокращения текста без его структурной
перестройки, изменения лексики, грамматических форм выра-
жения.
3. Созерцательный подход к усвоению теоретических знаний.
Теоретические знания для усвоения предстают «готовыми», от-
чужденными от теоретической деятельности учащегося по их
производству, и потому их приходится заучивать. Собственно
юоретическая лингвистическая деятельность при этом не фор-
мируется, и потому заученные знания трудно применимы на
«практике», в речепроизводстве. Это приводит к негативному
отношению учащихся к «теоретическим основам» речевой дея-
тельности, убежденности в их «ненужности» и тенденции к за-
учиванию некоторых стереотипных конструкций. А у тех, у кого
«плохая» память, — возникает вообще отрицательное отношение
к изучению языков, закомплексованность на своей
«неспособности» к языкам. Но вне процесса формирования
шаний о языке — той объективной реальности, которой пред-
стоит овладеть и в теоретической, и в практической форме, не-
возможно сознательное усвоение языка, его понимание и ос-
мысление, нормативное использование, формирование языко-
вого сознания и развитие собственной речи. Язык при его изу-
чении не выступает в своей функции общения людей; деятель-
ность учащегося здесь носит формально-исполнительный харак-
icp. Будучи лишенной своего конструктивного компонента —
ориентировочной основы, позволяющей учитывать особенности
речевых ситуаций и конструировать адекватную речевую дея-
1ельность, она всякий раз выстраивается шаблонно по заучен-
ному алгоритму, без лингвистического мышления, с опорой
и ишь на готовые фразы — образцы, содержащие определенные
। рамматические структуры и лексические единицы. А иногда и
лаже без этих опор, в порядке интуитивной догадки.
261
4. Неадекватная оценка преподавателем роли родного языка
при изучении иностранного. Он рассматривается как «помеха», а
не как средство овладения теоретической формой иностранного
языка. На этом убеждении основана тенденция свести к мини-
муму использование родного языка. За этим не трудно усмот-
реть установку на эмпирическое овладение речевой деятельно-
стью. Язык как теоретическая основа речевой деятельности,
якобы, дело лингвистического вуза. Задачу неязыкового учеб-
ного заведения видят в практическом овладении речью в тех ее
нормативах, которые, по сути дела, отнюдь не могут свидетель-
ствовать об овладении речепроизводством в собственном смысле
слова (пусть даже на ограниченном тематическом и лексическом
материале).
Родной язык, которым учащийся уже не только эмпириче-
ски овладел, но параллельно изучает его и теоретически, должен
выступить в разных функциях. Во-первых, он является средст-
вом организации деятельности учащегося; во-вторых, — матери-
альным носителем программы, организующей познавательное,
«исследовательское» движение в иностранном языке; в-третьих,
он выступает языком, при сравнении которого с иностранным
выделяется всеобщая форма строения языка — его системность.
При этом слово выступает единицей языковой системы, отра-
жающей разные уровни ее строения, специфические структуры
каждого уровня и разные особенности их выражения в разных
языках. В-четвертых, сами теоретические знания об иностран-
ном языке как результат его сравнительного анализа с родным
фиксируются средствами родного языка.
К решению задачи практического овладения речевой дея-
тельностью на любом языке (иностранном, русском) обращают-
ся многие специалисты: методисты, дидакты, лингвисты, психо-
логи. И в каждой области имеются разработки, которые могли
бы быть использованы при изучении учебного предмета
«Иностранный язык», «Русский язык» в средней школе и вузе.
Однако в современной методике обучения языку они еще не
нашли должного отражения. Происходящее ее совершенствова-
ние не выходит за рамки традиционного подхода. Оно продол-
жается за счет эмпирических «находок» более удачных отдель-
ных методических приемов, но не методики в целом — теорети-
ческих основ методики преподавания языка, синтезирующих
достижения педагогической психологии и лингвистики.
Новая модель обучения языкам (иностранному, русскому)
базируется на идеях деятельностного и системного подходов. В
262
ее основе лежит формирование у учащегося языкового созна-
ния, изменяющего способ овладения речевой деятельностью.
Данная модель обучения предполагает конструирование учеб-
ною предмета «Иностранный язык», «Русский язык» в единстве
морфологического и функционального строения системы языка,
отражающего его статическое состояние и динамику при функ-
ционировании в речевой деятельности.
Учебный предмет представлен в единстве языка и речевой
деятельности. Язык рассматривается как специфическая система
и своей главной функции — функции общения. Как коммуни-
кативная система, язык анализируется на фонетическом, мор-
фологическом и синтаксическом уровнях. Речевая деятельность
опирается на теоретические лингвистические знания как свою
ориентировочную основу. Для самостоятельного построения
учеником ОО речепроизводства, для адекватного решения раз-
ных коммуникативных задач необходимо иметь знания не толь-
ко о языке, но и о речевой системе (типах и видах речи, рече-
вых средствах и др.) и функциональной структуре речепроизво-
лнщей деятельности (ее ориентировочном и исполнительном
компоненте).
Язык как система лингвистических знаний усваивается не
путем заучивания готовых правил о лексико-грамматических
явлениях. Процесс усвоения строится как теоретическая лин-
। диетическая деятельность обучаемого по исследованию языко-
вой системы (разных ее уровней), что предполагает разработку
специальных заданий и программ по их выполнению, зафикси-
рованных в учебных картах. В результате этой деятельности
«производятся» лингвистические знания, но не об отдельных
лексико-грамматических явлениях, а организованные в структу-
ры языка разных уровней (фонетическая, морфологическая,
синтаксическая). Эти знания дают возможность формировать
умения решать практические языковые задачи (построить фразу,
провести фонетический анализ слова, осуществить перевод
предложения с одного языка на другой и др.). Производимые
учащимся знания заносятся в опорные таблицы (ОТ) первого
шла (см. табл. 10.1), а содержание приобретенных умений - в
опорные таблицы второго типа (см. табл. 10.5). Аналогичным
образом организуется исследовательская деятельность но апали-
iy речевой системы, в результате которой обучаемый получает
шания о речевой деятельности (типах речевых ситуаций, стиле
речи, средствах и формах их выражения и т.д.), что обсспечива-
263
ет формирование речевых умений решать коммуникативные за-
дачи в разных ситуациях (например, аннотация статьи, реферат
текста, сообщение по теме и др.).
Образ языка конструируется обучаемым по программе, органи-
зующей его деятельность как исследовательскую (раскрывающую
язык как систему). В таком случае имеет место познавательное
движение по уровням языковой системы. Слово выступает еди-
ницей языковой системы. На каждом из уровней выделяются
отношения или в слове, или1 между словами. Например, на фо-
нетическом уровне определяются связи между звуками — звуко-
сочетаниями и буквами — буквосочетаниями в фонетической
структуре слова; на морфологическом уровне — между морфе-
мами в морфемной структуре слова; на синтаксическом уровне —
между словами в синтаксической структуре словосочетания или
предложения. Образ речевой деятельности строится обучаемым
на основе анализа речевой системы: выделения типов и видов
речи, форм ее организации, способов их выражения и связей
между ними в системе речепроизводства.
Обучение языку обеспечивает не усвоение широкого объема
готовых лингвистических и речевых знаний и умений, а форми-
рует способности обучаемого «производить» их для построения
00 учебной деятельности как общего механизма усвоения. От
полноты и степени обобщенности ОО деятельности зависит
уровень практического владения языком. В нашем случае реше-
ние задачи свободного владения речевой деятельностью обеспе-
чивается умением ученика строить системную ориентировку для
правильного и осознанного выполнения любого вида речепро-
изводственной деятельности на базе приобретенных им знаний
и сформированных умений.
По-новому определяются цель и содержание учебного пред-
мета «Иностранный язык», «Русский язык». В условиях ограни-
ченного количества часов, отведенных на данную дисциплину, и
неограниченного по своему объему языкового и речевого мате-
риала основной акцент делается на раскрытие учащемуся меха-
низма усвоения — деятельности по производству знаний о язы-
ке и речевой деятельности и формированию языковых и рече-
вых умений. Рассматриваемая модель построения учебного
предмета «Иностранный язык», «Русский язык» нацелена не
только на усвоение лингвистических знаний (лексико-
грамматический материал) и речевых умений (читать текст, пе-
ресказывать статью, аудировать информацию и др.), которые
264
определены Программой Министерства образования РФ по
иностранным языкам и русскому языку для общеобразователь-
ных учреждений (1994 г.), но и на формирование понимания
деятельности по их усвоению, умений самостоятельно строить
ориентировочную основу любого вида учебной деятельности (по
усвоению лингвистических или речевых знаний, решению прак-
тических языковых задач, построению речепроизводства приме-
нительно к любой речевой ситуации и т.д.). Только в гаком слу-
чае возможно самостоятельное изучение нового иностранного
языка.
Содержание обучения здесь включает следующие компоненты:
• знания о лингвистической системе — о поуровневых языко-
вых структурах в их отношении к наращиванию семантиче-
ского содержания слова — и умения решать практические
языковые задачи (перевод слова с одного языка на другой,
построение фразы, проведение синтаксического анализа
словосочетания и др.);
• знания о речевой системе и умения решать практические
задачи речепроизводства (аннотация статьи, реферат тек-
ста, сообщение по теме и т.д.);
• знания о деятельности по усвоению лингвистических и
речевых знаний и формированию языковых и речевых
умений (прочитать текстовой материал, провести морфо-
логический анализ слова, проаудировать речь и др.);
• умения ученика самостоятельно строить ориентировоч-
ную основу любого вида учебной деятельности.
Содержание обучения составляют не готовые знания о язы-
ковых и речевых явлениях, а процесс их производства и усвое-
ния, что позволяет обучаемому, с одной стороны, формировать
системную картину знаний обо всех лексико-грамматических и
речевых явлениях в виде двух систем — языковой и речевой, а с
другой — получить знания об организации любого вида учебной
деятельности как о механизме усвоения (по производству зна-
ний о лингвистических и речевых явлениях, по формированию
умений решать языковые и речевые задачи).
Процесс обучения языку в средней школе и вузе в соотисг-
ствии с представленными в рассматриваемой модели нолями и
содержанием дисциплины «Иностранный язык», «Русский
тык» организуется учебной программой, которая в обобщенном
виде фиксирует предметное содержание изучаемой дисциплины
и способ организации деятельности обучаемого по се усвоению
I'1 Формирование системного
мышления в обучении
265
Цель, содержание, способ усвоения по новой модели нашли
свое отражение в учебной программе экспериментального обу-
чения.
Учебная программа состоит из введения и двух разделов:
1. «Лингвистическая система языка» и
2. «Система речевой деятельности». Особое значение прида-
ется введению в предмет. В нем выделяется предмет изучения
(языка и речевой деятельности) и способ его изучения (метод
системного анализа); здесь определяются цели и задачи дисцип-
лины «Иностранный язык», «Русский язык». Раскрывается
предметное содержание учебного материала и его композици-
онное построение.
Язык и речевая деятельность как «объекты» изучения прак-
тически неисчерпаемы для познания, и на ограниченном учеб-
ной программой количестве уроков по данной дисциплине не-
возможно усвоить все слова, предложения, фразы, построить
все речевые ситуации и т.д. Поэтому в содержание вносятся по-
знавательные ограничения — выделяется качественная опреде-
ленность «предмета» изучения: системные основы языка и рече-
вой деятельности. Например, на синтаксическом уровне
(подуровне предложения) «предметом» выступает синтаксиче-
ская структура предложения (различных его типов и видов) и
формальные признаки его членов:
Таблица 10.1
Синтаксическая структура в разных видах предложений
Вид предложения Синтаксическая структура предложения (элементы)
Утверди- тельное Обсто- ятель- ство Подле- жащее Сказу- емое Допол- нение Обсто- ятельство
Повели- тельное Сказу- емое Допол- нение Обсто- ятельству
Отрица- тельное Обсто- ятель- ство Подле- жащее Сказу- емое Отрица- тельная частица Сказу- емое Допол- нение Обсто- ятельство
Вопроси- тельное Вопро- ситель- ное слово Сказу- емое Подле- жащее Сказу- емое Допол- нение Обсто- ятельство
Овладение «предметом» позволяет обучаемому не заучивать
и запоминать, а правильно и осознанно:
266
• определять синтаксическую структуру предложения лю-
бого типа и вида (вопросительного, сложного, распро-
страненного и др.);
• находить в нем главные и второстепенные члены по их
формальным признакам и определять способы перевода
всех членов предложения;
• не запоминать готовые предложения на иностранном
языке, а уметь строить неограниченное количество раз-
ных типов и видов предложений;
• передавать на русском языке основной смысл предложе-
ния, данного на иностранном языке, без обращения к
словарю;
• проводить синтаксический анализ любого предложения
на русском языке.
Обучаемому раскрывается суть нового подхода в обучении
>ныку (иностранному, русскому) и его отличие от традицион-
ного. В основе данного подхода лежит метод системного анали-
ia, раскрывающий язык через призму его видения как системы.
На примере изучения родного языка показывается несоответст-
вие между объективно системным строением языка и несистем-
ными способами его усвоения в традиционном курсе обучения
русскому и иностранному языкам. Выявляется и раскрывается
системная организация «объекта» изучения (языка и речи).
Формулируются общие требования к организации учебной
деятельности ученика, которая направлена на усвоение системы
необходимых лингвистических и речевых знаний для формиро-
вания умений сознательно решать задачи речепроизводства в
нобых видах речевой деятельности. Эта деятельность строится
не как процесс запоминания учебного материала с последую-
щим его воспроизведением «по памяти», а как деятельность ис-
следования, анализа предварительно выделенного «предмета» с
последующим использованием полученных языковых и речевых
шаний и сформированных умений решать практические задачи
но «производству» речи. Исследовательская деятельность орга-
низуется учебной программой, которая строится в логике сис-
юмного анализа. Она отражает содержание формируемых лин-
1вистических и речевых знаний, необходимую их полноту для
успешного решения планируемых задач языкового и речевого
характера, принцип систематизации знаний и теоретическую
форму их обобщения. Все это обусловливает их использование в
качестве единой ориентировочной основы умений при освоении
широкого класса речевых задач.
иг
267
Выделяется понятийный аппарат, которым учащийся будет
пользоваться в своей деятельности: языком лингвистики описы-
ваются языковые и речевые явления (звук, морфема, подлежа-
щее, чтение, аудирование и др.); язык системного анализа
(система, уровень, связь и т.д.) используется для описания под-
лежащих исследованию языковой и речевой систем и самого
метода, которым оно организуется. Выполняемая при этом дея-
тельность описывается соответствующим ей языком деятельно-
сти (цель, предмет, средства, состав, продукт).
Определяются средства (дидактические и технические) учеб-
ной деятельности, и раскрывается их значение для организации
процесса усвоения.
Показывается роль родного языка в процессе изучения ино-
странного. С одной стороны, он выступает предметом нового
системного способа его изучения. При этом раскрывается инва-
риантное содержание языка (уровни языка, их функции струк-
туры и т.д.) и его вариантное содержание (своеобразие функ-
ционирования единиц языка в рамках уровней языковой систе-
мы в разных языках: родном и иностранном), что позволяет
формировать языковое сознание. С другой стороны, родной
язык выполняет инструментальную функцию, являясь средством
овладения иностранным. Его задача заключается в том, чтобы
открыть лингвистику не просто как абстрактную науку, а как
теоретическое основание построения ориентировочной основы
речевой деятельности во всех ее видах и формах.
Основные задачи первого раздела учебной программы
(«Лингвистическая система языка») — формирование у учащего-
ся теоретической ориентировки в языковой системе и умений
решать практические языковые задачи (построить предложение
на иностранном языке, провести синтаксический анализ слово-
сочетания, перевести слово с иностранного языка на русский
язык и др.).
Учебная деятельность начинается с организации исследова-
ния языковой системы методом системного анализа. Раскрыва-
ется многоуровневое строение языка с выделением уровней и
подуровней, определяются их основные элементы и отношения
между ними, а также связи, выражающие многоуровневую ие-
рархию. Анализ системы языка осуществляется по вертикаль-
ным и горизонтальным структурам. Вертикальные структуры
включают в себя поуровневый анализ единиц языка, позволяю-
щий наращивать их семантический смысл. К ним относятся три
268
основных уровня языка — фонетический, морфологический и
синтаксический (включающий подуровень словосочетания’ и
подуровень предложения). Горизонтальные структуры преду-
сматривают выявление одной единицы языка в ее отношениях с
другими.
На каждом из языковых уровней определяются его основные
'элементы (на фонетическом уровне — фонемы, на морфологи-
ческом — морфемы, на синтаксическом — слова и словосочета-
ния) и способы их взаимосвязей в структурах языковой систе-
мы, т.е. вскрываются внутренние механизмы порождения и
функционирования «строевых» единиц обшей системы языка.
Системообразующие связи — «горизонтальные» и
«вертикальные», — раскрывая законы строения системы, пока-
зывают не только механизм ее функционирования, но и меха-
низм ее развития (вернее, срезы этапов ее развития; см. табл.
10.2). При этом выделяется маршрут познавательного движения
в «предмете», организуется деятельность по его планомерному
исследованию в логике системного анализа. Происходит систе-
матизация знаний о «предмете», их обобщение.
Таким образом, каждый уровень языка представлен своим
предметом изучения: на фонетическом уровне — звуковой образ
слова, на морфологическом уровне — морфемный образ слова,
на синтаксическом уровне — отношения между словами и сло-
восочетаниями. Поуровневый анализ слова раскрывает все бо-
гатство его значений, что позволяет решать многообразные
коммуникативные задачи. С этой точки зрения бессмысленной
является широко практикуемая в процессе обучения работа по
тучиванию отдельных значений слова, его словоформ, моделей
словосочетаний и предложений без учета отношений слова с
другими словами.
Исследование каждого языкового уровня ведется через спе-
циально разработанную систему учебных заданий, каждый раз с
выделением нового «предмета» исследования, содержания дея-
тельности и ее продукта в виде приобретаемых знаний и уме-
ний. Исследование начинается с фонетического уровня, где
предметом исследования выступает звуковой образ слова, его
фонетическая структура, элементами которой служат фонемы.
Определяются способы их выражения и связи между ними сна
чала в структуре звукосочетания и буквосочетания, а ин см в
структуре слова (в графической, аудио и речевой формах).
269
Лингвистическая система языка
Таблица 10.2
Уровень язы- ковой системы Предмет анализа Его функция в языке Тип структуры СТРУКТУРА
Элементы структуры Способы их выражения Отношения (связи) в структуре Способы выра- жения связей
Фонетичес- кий уровень Фонемный образ слова в аудио и графи- ческой форме. Образование звуко- сочетаний (слогов, слов). Фонетическая структура: фонема — звук /зву- косочетание/бук- восочетание. Фонемы. Звуки / звукосоче- тания; буквы / буквосочетания. Связь фонетического и орфо- эпического аспектов языка. Связь фонетического и орфо- графического аспектов языка. Транскрипци- онные знаки, буквы, сочета- ния знаков, сочетания букв.
Морфологи- ческий уро- вень Лексико- граммати- ческое значе- ние слова. Формирование слова с конкрет- ным лексико- грамматическим содержанием. Морфемная струк- тура: — префикс; — корень; — суффикс; — окончание. Морфемы (смысло- образую- щие, фор- мообра- зующие). Префикс, корень, суффикс, оконча- ние, постфикс. Смысловые отношения ос- новы и смыслообразующих морфем. Грамматические отношения основы и формообразующих морфем. Место морфе- мы в морфем- ной структуре слова.
Синтакси- ческий уро- вень (подуровень словосочета- ния) Синтаксичес- кие отношения слова в струк- туре словосо- четания. Образование на- именований, выра- жение понятий, построение пред- ложений. Синтаксическая структура: — группа сущест- вительного; — группа глагола. Главное слово, зави- симое слово. Существительное, прилагательное, глагол, местоиме- ние, наречие, при- частие, дееприча- стие, числитель- ное. По синтаксической связи (подчинительные, сочинитель- ные, предикативные). По структуре (элементарные, смешанные). По ведущему компоненту (суб- стантивные, адъективные, ад- вербиальные, местоименные). Место в синтак- сической струк- туре словосоче- тания, служеб- ные части речи (союзы, пред- логи).
Синтакси- ческий уро- вень (подуровень предложе- ния) Синтаксичес- кие отношения в структуре предложения. Структурно- логическое оформ- ление мысли, кон- струирование син- таксического кон- текста. Синтаксическая структура: субъект — действие — объект — при- знак. Подлежа- щее, ска- зуемое, дополне- ние, обстоя- тельство, опре- деление. Группа существи- тельного, группа глагола, отдельные части речи. На формально-грамматичес- ком основании (односостав- ные, двусоставные, союзные, бессоюзные). На семантико- синтаксическом основании (главные и второстепенные члены). На функционально-семан- тическом основании (повест- вовательные. побудительные, вопросительные предложе- ния). Место в син- таксической структуре предложения, служебные части речи (союзы, союз- ные слова, предлоги).
На морфологическом уровне исследуется морфемная струк-
тура с выделением ее основных компонентов (префикса, корня,
суффикса, окончания, основы), их формальных признаков (чем
они могут быть выражены — отдельными буквами, целыми бук-
восочетаниями, частью слова и т.д.), связей (по месту морфемы
в структуре слова). На синтаксическом уровне (подуровне сло-
восочетания) проводится анализ структуры словосочетания: оп-
ределяются главные и зависимые слова; выделяются части речи,
которыми они могут быть выражены; раскрываются способы
связи слов в структуре словосочетания (предлог, соки, опреде-
ленное место и т.д.). В этом направлении строится п исследова-
ние синтаксического уровня — подуровня предложения.
Сделанные учащимся в результате его собственной исследо-
вательской деятельности «открытия» определяют новое видение
языка как системы лингвистических явлений, обеспечиваю!
формирование у обучаемого системной картины представлений
о языке, показывают место каждого лексико-грамма!ического
явления и способ его функционирования в рамках всей языко-
вой системы. Эти «открытия» и составляют определенную сис-
тему теоретических знаний, которые в дальнейшем выступят
ориентировочной основой деятельности по решению практиче-
ских языковых задач (построить фразу на иностранном языке,
перевести слово с одного языка на другой, провеет ситакси-
чсский разбор словосочетания и др.). От полноты пренраммы
исследовательской деятельности будет зависеть качесню форми-
руемой ОО дальнейшей практической деятельности.
Полученные знания о лингвистических явлениях (формальные
признаки суффикса, формальные признаки окончания, способы
выражения связей между суффиксом и окончанием в мо|м|>емной
структуре слова и др.) учащийся заносит в «опорные 1аблины»
первого типа (см. фрагмент из ОТ «Структура существительного»
па материале английского языка — табл. 10.3).
Вместе с языковыми знаниями обучаемый приобретает и
шания о выполненной при этом исследовательской деятельно-
сти, которые заносятся в итоговую учебную каргу (УК), пред-
ставляющую собой унифицированную форму фиксации уже по-
операционально освоенной учебной деятельности ученика. Ес
содержание представляется в категориях деятельности (цель,
предмет, средства, состав, продукт). Представленная в табл. 10.4
учебная карта (составленная учеником) раскрывает организацию
деятельности по исследованию морфологического уровня.
271
Структура существительного
Таблица 10.3
Суффикс 1 1 Окончание
- ег —пр< - or —уст - 1st прос - ian (сме Исключение )фессия, род деятельности ройство, прибор Цессия, род деятельности шение ударения) Способ образования Правило Исключения: man - men deer clothes woman -women fish arms, foot - feet sheep goods tooth - teeth hair stairs goose - geese money . news child - children advice means Способ образования Исключение Правило
х (ж) dryer, drier flyer, flier engineer ...согл. + гд. + согл. (согл. + СОПк) ^1 ...согл. 4- у (у —► L) + ег4 •• g efl J 1. ... х, s, sb, ch roofs, proofs, chiefs 2. ... f (f -> y) Marys (имена) 3. ... согл. + у (у -> j) f| es | pianos, photos, 4. ... о radios 5. ... fe (fe->ve) safes 6. в ост. случаях J* 1 s 1
УЧЕБНАЯ КАРТА (ученика)
Задание: Формирование знаний о морфемной структуре слова
----------------------—I Овладение понятием морфемы и ее видами.
ЦЕЛЬ (чему я должен был научиться) ПРЕДМЕТ (с чем я работал) СРЕДСТВА (чем я пользовался) СОСТАВ (последовательность моих действий) | ПРОДУКТ 1- знания умения Знакомство с морфемной структурой слова. Овладение формальными признаками морфем и их смысловым значением. Анализ морфемной структуры слова. Формальные признаки и смысловое значение морфем. - УК 1 - задания 1, 2 - упражнения 1, 4 - учебник-тетрадь - сборник опорных таблиц 1. Определить количественный состав морфем в структуре слова. 2. Дать их наименования. 3. Провести анализ морфемной структуры слова. 4. Определить место каждой морфемы в структуре слова. 5. Определить формальные признаки морфем и их смысловое значение. - понятие морфемы; - виды морфем по месту в морфемной структуре слова; - формальные признаки морфем и их смысловое значение; - различать вилы морфем; - проводить анализ морфологической струк- туры слова; - определять место морфем; - различать формальные признаки морфем.
Процесс усвоения лингвистических знаний не ограничивает-
ся исследовательской деятельностью. Он продолжается выпол-
нением других видов учебной деятельности (планирующей, кон-
трольно-оценочной и коррекционной) по формированию уме-
ний использовать полученные лингвистические знания для ре-
шения практических задач языкового характера (перевести сло-
во с одного языка на другой, провести морфологический анализ
слова, привести слово к исходной форме и др.). Эта деятель-
ность организуется системой заданий на материале конкретной
языковой задачи (построить слово на иностранном языке по
заданным лексико-грамматическим значениям). Сначала обу-
чаемый планирует возможный способ ее решения, затем кон-
тролирует выполняемый план, ориентируясь на соответствую-
щую опорную таблицу с лингвистическими знаниями, и оцени-
вает правильность составленного плана; в случае необходимости
корректирует его и только потом переходит к исполнительскому
этапу решения практической задачи.
Результатом выполнения этой деятельности становится
сформированная ориентировочная основа деятельности — уме-
ния ученика решать языковую задачу, которая фиксируется в
учебной карте (формирование ОО умения на материале реше-
ния практической языковой задачи по переводу предложения с
иностранного языка на русский язык зафиксировано в конкрет-
ной учебной карте, составленной самим учеником — см. табл.
10.5).
Таким образом, итогом учебной деятельности обучаемого в
рамках первого раздела учебной программы «Лингвистическая
система языка» являются:
• сформированные лингвистические знания;
• знания о деятельности по их усвоению;
• сформированные языковые умения решать практические
задачи языкового характера (построить слово с заданным
лексико-грамматическим значением, перевести фразу с
иностранного языка на русский, провести синтаксиче-
ский разбор словосочетания и т.д.).
Второй раздел «Система речевой деятельности» предполагает
формирование «живой речи» в разных коммуникативных ситуа-
циях. Одних только знаний и умений языкового характера не-
достаточно для того, чтобы организовать свободное речепроиз-
водство. На этом этапе обучения ставятся задачи производства и
усвоения учеником знаний о речевых явлениях (например, виды
274
Таблица 10. 5
УЧЕБНАЯ КАРТА
(ученика)
Задание: Формирование языкового умения переводить предложение с иностранного языка на русский язык
ЦЕЛЬ (чему я должен был научиться) ПРЕДМЕТ (с чем я работал) СРЕДСТВА (чем я пользовался) СОСТАВ (последовательность моих действий) ПРОДУКТ __ * знания умения Овладеть последовательностью действий по формированию умения пере- водить предложение с иностранного языка на русский язык. Синтаксическая структура предложения, формальные признаки ее членов и способы их выражения. - УК 1. - задания 1 —5. - упражнения 1—8. - учебник-тетрадь. - сборник опорных таблиц. 1. Перевести предложение с иностранного языка на русский язык. 2. Сравнить полученный вариант перевода с нормативным. 3. Оценить перевод предложения по нормативным критериям оценки (которые определены в учебной программе по дисциплине). 4. Определить опорные таблицы, которые помогут исправить допущен- ные ошибки. Прокомментировать свои действия по их исправлению. 5. Дать правильный вариант перевода предложения с иностранного язы- ка на русский язык. - способ формирования умения переводить предложение с иностранного языка на русский язык. - строить деятельность по формированию умения переводить предложе- ние с иностранного языка на русский (на любом языковом материале).
речевых ситуаций, стили речи, способы выражения связей в
структуре речевого сообщения и др.); формирования умений
решать практические речевые задачи (построить монологиче-
ское сообщение по теме, составить реферат статьи, проаудиро-
вать речевое высказывание, провести комплексный анализ тек-
ста и т.д.). Причем речевые знания должны отражать речевую
систему в целом, что позволяет сформировать у обучаемого сис-
темную картину знаний обо всех видах и формах речевой дея-
тельности и соответствующую ориентировку в них.
В соответствии с обозначенными задачами учебная деятель-
ность ученика начинается с исследования речевой системы, ко-
торое организуется заданиями по раскрытию ее многоуровне-
вого строения. Выделяются основные виды речевой деятельно-
сти (письмо, чтение, устная речь и аудирование); раскрываются
подвиды речевой деятельности (изучающее чтение, просмотро-
во-поисковое чтение, диалог, реферат и др.); ее формы
(письменная и устная). Определяется их внутренняя структура и
содержание, нормативные требования к построению каждого
подвида речевой деятельности в определенной форме, критерии
оценки, виды ошибок. Полученные учеником речевые знания
заносятся в опорные таблицы первого типа (см. табл. 10.6).
Таблица 10.6
Пересказ текста
Нормативные требования:
• Объем высказывания — до 15 фраз.
• Форма предъявления — устная или письменная.
• Темп речи — умеренный.
• Логика изложения информации: вступительная, основная и за-
ключительная часть.
• Использование тематической лексики.
• Использование распространенных грамматических конструкций.
Критерии оценки:
«5»— объем высказывания не менее 15 фраз и 2 неточности
(языковые или речевые).
«4» — объем высказывания не менее 12 фраз и 4 неточности.
«3» — объем высказывания не менее 9 фраз и 6 неточностей, плюс
1 искажение.
276
План пересказа текста
Структура высказывания, его компоненты Способы выражения компонентов высказывания
1. Вступительная часть: — обращение к тому лицу, кото- рому предлагается прослушать пересказ текста; — называние того действия, кото- рое будет выполняться; 2. Основная часть (изложение фактов). 3. Заключительная часть: — сообщение о том, что пересказ закончен. Дорогой учитель! Дорогие ребята! Я хочу рассказать вам о... Я хочу представить вам... Позвольте мне рассказать... Таким образом: — я рассказал вам о... — я представил вам... — мой рассказ о... закончен.
Вместе с речевыми знаниями ученик приобретает знания и о
выполненной им деятельности, содержание которой формализу-
ется в виде учебной карты и выступает ориентировкой для обу-
чаемого в решении познавательных задач по получению новых
шаний о других речевых явлениях.
Процесс формирования речевых умений использовать полу-
ченные знания о речевой деятельности для решения практиче-
ских задач речепроизводства строится в той же последователь-
ности, что и формирование языковых умений (см. раздел I
«Лингвистическая система языка»). Приобретенные знания о
структуре речевого умения ученик заносит в опорные таблицы
второго типа. Табл. 10.7 представляет знания о структуре умения
строить рассказ по теме на иностранном языке.
Таблица 10.7
Построение рассказа по теме
1. Составить в письменной форме на русском языке план рассказа по
теме, соблюдая нормативные требования к нему.
2. Подобрать и выписать в исходной форме слова, необходимые для по-
строения рассказа на иностранном языке (используя словарь).
V Составить рассказ по теме в письменной форме на иностранном
языке.
4. Отработать технику чтения и технику устной речи предложений, из
которых построен рассказ.
S. В устной форме дать двусторонний перевод с русского языка па ино-
странный каждого предложения рассказа (в паре с другим учеником).
(>. Представить рассказ по теме на иностранном языке.
277
Таким образом, новый способ получения и формирования
речевых знаний и умений, деятельности по их усвоению на лю-
бом тематическом материале с опорой на предварительно усво-
енные лингвистические знания и умения обеспечивает форми-
рование системной ориентировки ученика в языке, речи и учеб-
ной деятельности. Описанная новая модель обучения языку
предполагает разработку учебно-методического комплекса мате-
риалов: программы, методического пособия для учителя, учеб-
ника-тетради для ученика, сборника опорных таблиц и др.
Итоги экспериментального обучения по практическому ов-
ладению речевой деятельностью по дисциплине «Иностранный
язык», «Русский язык» позволяют сделать следующие выводы.
1. Новый способ изучения языка и речевой деятельности
обеспечивает безошибочное решение любых практических
задач речепроизводства. Учащийся может самостоятельно
и сознательно строить системную ориентировочную основу
любого вида учебной деятельности (по производству зна-
ний, формированию умений, решению практических язы-
ковых и речевых задач и др.) по заданным нормативам.
2. Составленные учеником опорные таблицы и учебные кар-
ты, отражающие нормативную деятельность (теорети-
ческую и практическую) и ее результаты, выступая ее эта-
лонным образцом, обеспечивают возможность самокон-
троля и самооценки обучаемым выполненной деятельно-
сти, становятся индикатором ее теоретической рефлексии.
3. Приобретенные учеником знания и умения о том, каким
способом можно получать знания о любых лингвистиче-
ских и речевых явлениях и возможность использовать их
для решения практических задач, позволяют самостоя-
тельно осваивать новый языковой и речевой материал.
4. «Язык» и «речевая деятельность» для учащегося выступают
не оторванными друг от друга, а в естественной целостно-
сти коммуникативной системы (ее общности и специфики
для разных языков), служат основой формирования языко-
вого сознания.
5. Сформированное умение выделять инвариант языковой и
речевой деятельности и его проявление в виде определен-
ного варианта в конкретном языке — свидетельство
сформированного языкового сознания, что открывает
возможность одновременного овладения несколькими
языками без явления интерференции.
278
6. Открываются возможности овладения языком в более
сжатые сроки. Основной курс обучения иностранному
языку по новой программе в эксперименте составил че-
тыре года, а далее предусматривалась отработка речевых
навыков на разном тематическом материале.
7. Новый способ обучения иностранному языку с опорой на
родной язык привел к более прочному и глубокому осоз-
нанию обоих языков, существенно изменив отношение
учащихся к их изучению. Новый способ изучения языка
стал мотивом к овладению иноязычием.
Формирование обобщенных
приемов освоения технических
объектов как орудий
профессиональной деятельности
(На материале изучения медицинского
оборудования)
Активное внедрение результатов научных исследований в прак-
тику, оснащение различных сфер общественного производства и
управления современными техническими средствами предъявляет
новые требования к профессиональной подготовке специалистов
нетехнического профиля. Одно из них — повышение уровня тех-
нических знаний и умений, позволяющих профессионально вла-
деть техническими средствами деятельности.
Техническое образование — важный компонент профессио-
нальной подготовки специалистов разных профилей. В совре-
менных условиях оно приобретает новую функцию — мировоз-
зренческую — как знания о средствах преобразования мира,
«очеловечивания» природы и развития самого человека в этом
процессе. Техническое образование перестает быть прерогати-
вой подготовки инженерно-технического персонала, и все шире
входит в содержание профессиональной подготовки специали-
стов разнообразных нетехнических профилей. Более того, вво-
дится в содержание допрофессиональной, общеобразовательной
подготовки человека.
В современных условиях специалист любой области, глубоко
и профессионально владеющий предметом своей деятельности,
должен иметь и широкое политехническое образование, владеть
высокой культурой мышления. Тенденция политехнической на-
правленности в обучении специалистов нетехнического профи-
ля еще не нашла своего должного отражения в педагогических
исследованиях высшей школы. Проблема технического образо-
вания для нетехнических вузов является нетрадиционной и
сложной. Формирование знаний и умений политехнического
уровня как необходимого компонента в общей системе профес-
сиональной подготовки предполагает рассмотрение целого ряда
дидактических и методических вопросов. К ним относятся и
разработка нового содержания соответствующих учебных дис-
циплин, и поиск более эффективных методов организации
учебного процесса, и выявление структуры и содержания позна-
вательной и практической деятельности обучаемого.
Одна из важных задач в подготовке современного специали-
ста — овладение им различными техническими устройствами,
выступающими в функции специализированных орудий про-
фессиональной деятельности. Уровень овладения орудиями тру-
да в современных условиях — важнейший показатель квалифи-
кации специалиста, его профессиональных возможностей. Спо-
собность специалиста быстро и самостоятельно осваивать новые
технические средства профессиональной деятельности без спе-
циального дополнительного обучения характеризует его профес-
сиональную мобильность — возможности к профессиональному
росту и широкой ориентировке в технике. Однако сложившаяся
практика обучения специалистов нетехнических вузов реализует
в лучшем случае монотехнический принцип изучения техниче-
ских средств будущей профессиональной деятельности, а имен-
но, освоение частного вида того или иного устройства в его
функциональном назначении. Такой подход в обучении делает
будущего специалиста консервативным, «глухим» к научному
техническому прогрессу, профессионально отсталым вскоре по-
сле окончания учебного заведения. Для преодоления узкого
«профессионализма» и усиления политехнической направленно-
сти обучения необходимо в процессе изучения технических
средств профессионального труда раскрыть общие принципы
овладения техническими устройствами. Формирование у уча-
щихся обобщенных принципов освоения технических обьектов
в функции орудия профессиональной деятельности предполага-
ет новый подход к разработке содержания и форм теоретиче-
ской деятельности обучаемого.
Исследования показали, что изучение любых учебных дис-
циплин по программе системного исследования пред ме га фор-
мирует у учащегося не только систему знаний о предмете, но и
методологические знания о всеобщем методе организации по-
знавательной деятельности. Метод, придавая направленность
II Формирование системного
мышления в обучении
281
познавательному процессу, ориентирует исследование объекта
на открытие сущностного, инвариантного в нем, т.е. той осно-
вы, которая сохраняет целостность объекта во всех его явлени-
ях. Этой основой служит его системно-структурная организа-
ция. Тип структуры определяет специфику объекта: его строе-
ние, функцию, специфические характеристики как целостности,
возможные состояния, многообразие явлений, границы устой-
чивости его целостности и др.
Метод системного анализа открывает новое видение вещей —
их системность как всеобщую форму бытия. Формирование сис-
темной ориентировки в предмете дает учащимся новые способы
познания, практического овладения предметом.
С этих позиций открывается возможность и нового подхода
к проблеме политехнизма в образовании, единства политехниче-
ского и профессионального обучения.
Модель политехнического обучения была разработана на ма-
териале лабораторного практикума «Медицинская электронная
техника» для медвузов. Он служит формой обучения студентов
техническим устройствам, используемым в функции профес-
сиональных орудий врача (средств диагностики, лечения).
Задача экспериментального обучения состояла в том, чтобы
сформировать у обучаемых политехнический способ овладения
специализированным медицинским оборудованием с единым
системным типом ориентировки в любом техническом объекте.
Метод системного анализа должен стать предметом специаль-
ного усвоения и выступить в значении этого предмета для орга-
низации деятельности в различных ее формах (теоретической и
практической) как средство формирования политехнического
мышления, ориентирующего адекватный способ практического
использования технического объекта.
Общие принципы системного анализа, используемые для
организации познавательной деятельности при изучении спе-
циализированной медицинской техники, формируют новый
уровень обобщения деятельности и приобретаемых знаний. Со-
держанием этих знаний становится отражение технического
объекта в единстве всеобщего (системной организации), специ-
фического и особенного (как варианта технической системы).
Такие знания становятся общетехническими и составляют ори-
ентировочную основу политехнических умений.
Каждое задание лабораторного практикума строилось по
разработанной новой программе и выполнялось как экспери-
282
ментальное исследование частного варианта технической систе-
мы. Оно должно было выявить специфические характеристики
данного технического объекта как системы: назначение, принцип
функционирования, структуру, уровни строения, внутренние
(структурные) и внешние (со средой-организмом) связи и т.д.
Системный принцип исследования сложных объектов, рас-
крывая их системные свойства (целостность, многоуровневое
строение, своеобразие структур разных уровней и межуровневые
отношения), выделял генетическую основу системы — механизм
се сохранения и нормального функционирования. Исходя из
выделенных системных свойств технического устройства откры-
валась возможность диагностировать его функциональное со-
стояние (как исправного или неисправного), делать некоторый
ремонт, выявлять условия его оптимальной эксплуатации, воз-
можность совершенствовать. Таким образом, ориентировочной
основой политехнических умений служат не просто
«общетехнические» знания, а знания, несущие определенный
способ отражения мышлением любого технического объекта как
системы, — сформированный новый тип ориентировки в пред-
мете. Именно эти знания ориентируют практическую деятель-
ность профессионального использования средств труда, харак-
1еризуя профессионализм деятельности в целом.
Но формирование системного взгляда распространяется как
на технические объекты (средства деятельности), так и на саму
деятельность в целом (в разных ее формах — теоретической и
практической). Деятельность раскрывается как образование сис-
1смное; разные ее виды и формы имеют общее основание:
предмет деятельности, средства, программу действий, продукт.
Все составляющие ее компоненты связаны в единое целое це-
1ью и образуют предметную структуру деятельности, соединяю-
щую цель и условия ее реализации. Таким образом, деятель-
ность — особая форма активности человека, характеризуемая
целенаправленностью, предметностью, опосредованностью ору-
щими, имеющая планомерный и преобразовательный характер.
Кроме того, деятельность раскрывается и в своей функциональ-
ной структуре; из нее вычленяется ориентировочный, исполни-
1сльный, контрольно-коррекционный компоненты, проводится
анализ их функций, структуры и связей.
Системный анализ технического объекта и деятельности по
его практическому освоению направлен на формирование но-
вого теоретического уровня обобщений, на котором характер
283
ориентировки в изучаемом объекте меняется. Ориентировка на
принцип системности и многообразие его воплощения в раз-
личных видах технических устройств позволяет подойти к по-
ниманию политехнического мышления как особого рода обоб-
щения — выделение основания, соединяющего в целое всеоб-
щую форму строения технических объектов как систем и их
специфические особенности как орудий определенного вида
труда. Таким образом, политехническое содержание объекта вы-
ступает в единстве общете?ц1ических принципов его строения и
их частного выражения.
Основу содержания лабораторного практикума составила
программа организации деятельности студентов по выполнению
конкретных учебных заданий (отдельных лабораторных работ),
которая осуществлялась в двух видах: теоретической (ориенти-
ровочно-исследовательской) и практической (профессионально-
преобразовательной). Теоретическая деятельность протекала в
форме экспериментального исследования технического устрой-
ства на принципах его системного анализа и была нацелена на
получение знаний о нем как системном объекте. Практическая
деятельность была реализована в ходе решения профессиональ-
ных практических задач, связанных с правильной эксплуатацией
устройств и соблюдением правил техники безопасности для па-
циента.
Результаты выполнения лабораторных работ с нормативны-
ми показателями оценивались как усвоенные знания и умения.
Каждая лабораторная работа, включая в себя оба вида деятель-
ности, строилась по единой схеме исследования объекта.
Изучение технических устройств имело ряд особенностей.
Во-первых, электронная техника, изучаемая в медицинских
вузах, рассматривалась в своем познавательном ограничении —
в тех свойствах и характеристиках, в которых она выступает в
качестве орудия труда медицинского работника — как техниче-
ские средства, используемые с целью лечения, исследования
биологических объектов или анатомических систем в норме и
патологии, диагностики физиологического состояния ткани,
органа, организма в целом.
Во-вторых, для понимания студентами профессионально-
орудийных функций изучаемого технического устройства, по-
следний раскрывался первоначально особенностями его взаимо-
действия с биологическим объектом. Биологический объект —
главный элемент внешней среды по отношению к технической
284
системе* Такой подход позволяет выявить функциональные
свойства технического средства труда, физические параметры,
описывающие эти свойства, область применения в медицинской
практике.
На последующем этапе изучения рассматриваются особенно-
сти внутреннего механизма технического средства, порождаю-
щие его функцию как одного из видов приборов или аппаратов,
используемых в здравоохранении. Это позволяет определять оп-
тимальные условия эксплуатации устройства, функциональное
назначение ручек и кнопок панели управления, последователь-
ность операций управления. Технический объект исследовался
на двух уровнях: «система — среда» и «функциональная струк-
тура». Уровень «функциональная структура», в свою очередь,
расчленялся на три подуровня с выделением структуры каждого
подуровня и взаимосвязи между ними.
Анализ функциональной структуры технического объекта
как открытой системы предполагает выделение уровней, соот-
ветствующих «вертикальному» и «горизонтальному» расчлене-
нию. По вертикали выделялись уровень устройства (УУ), уро-
вень блока (УБ), уровень деталей (УД), а по горизонтали —
структурные элементы каждого уровня, их свойства, связи и от-
ношения, форма организации. Анализ элементов на каждом из
уровней ограничивался рассмотрением их существенных
свойств, отражающих функциональное назначение в формиро-
вании интегративных целостных свойств всей системы. Меха-
низм порождения свойств каждого элемента раскрывался на
следующем уровне анализа, где элементы рассматривались как
подсистемы с выделением свойств и структурных элементов.
Поуровневое исследование функционального строения техниче-
ской системы позволяет выявить инвариантную структуру дан-
ного вида лечебных аппаратов или диагностических приборов.
Каждая лабораторная работа включала в себя систему учеб-
но-познавательных и учебно-профессиональных заданий. В пер
вом виде заданий предметом исследования выступали систем
ные свойства технического устройства, определяющие его про
фессиональное назначение, и его структура на разных уровнях
строения и функционирования. Во втором виде заданий нредме!
исследования — выявление условий нормативной 3kciiiiyaiiiiuin
изучаемого технического устройства, анализ полученных priyui.
татов, причины появления различного рода искажений и свш
дартных неисправностей, способы их устранения.
285
Для организации познавательной деятельности студентов по
экспериментальному исследованию технических объектов в раз-
ных аспектах системного анализа особое внимание уделялось
оформлению методических пособий к лабораторным работам.
Методическое пособие лабораторного практикума по медицин-
ской электронной технику было выполнено в форме учебных
карт — заданий. Каждая лабораторная работа в соответствии с
выделенными уровнями изучения объекта включала две учебные
карты: а) исследование взаимодействий «технический объект —
биологическая среда»; б) исследование функциональной струк-
туры технического устройства.
Например, для изучения аппарата ультравысокочастотной
терапии (УВЧ-терапии), широко используемого в медицинской
практике, были разработаны учебная карта — задание 1
(«Выделение и исследование интегративных свойств техниче-
ского объекта. Экспериментальное исследование пространст-
венного распределения электромагнитного поля УВЧ и его воз-
действия на биологические ткани с различным структурным
строением») и учебная карта — задание 2 («Исследование функ-
циональной структуры технического объекта. Эксперименталь-
ное исследование условий оптимального режима работы аппара-
та УВЧ-терапии: а) стабилизация напряжения; б) регуляция от-
даваемой мощности электромагнитного поля УВЧ»).
Учебная карта, раскрывая содержание и строение экспери-
ментально-исследовательской деятельности, выступает руково-
дством к осмысленному выполнению лабораторной работы.
Структура деятельности описывается во всеобщей форме и вы-
ражается понятиями «цель», «предмет деятельности», «средства дея-
тельности», «технология выполнения эксперимента», «обработка
результатов» и их особенностями в конкретном виде деятельно-
сти, соответствующими определенному уровню анализа техни-
ческого устройства как системы. Таким образом, при описании
деятельности по освоению технического объекта в функции
профессионального орудия труда раскрывается не только ис-
полнительная сторона деятельности (способ выполнения дейст-
вий и их конкретный операционный состав), но и ориентиро-
вочная. Последняя включает в себя предварительный анализ
задания, подготовку к его выполнению, технологию проведения
эксперимента, способ оформления полученных результатов и их
анализ. Общая структура теоретико-познавательной деятельно-
286
сти и способ ее организации определили и структуру учебных
карт.
В карте выделялись основные этапы нормативной деятель-
ности (исследовательской по своему характеру), последователь-
ность выполнения этих этапов, их инвариантное и конкретное
содержание для данной работы. Каждый этап деятельности нес
определенную функцию и имел свое структурное строение.
Первый этап деятельности — «Анализ задания». Выделяется
общая структура объективных предметных условий, необходи-
мых для успешного выполнения задания. Объектами анализа
выступают: цель лабораторной работы, предмет деятельности,
познавательные и материальные средства, технология выполне-
ния задания. Категориями («цель», «предмет деятельности»,
«средства деятельности» и др.) выражается инвариантное содер-
жание исследовательской деятельности. При различных аспектах
экспериментального исследования технического устройства как
системы инвариантное содержание раскрывается специфиче-
скими конкретными характеристиками. Анализ предметных ус-
ловий составляет ключевое звено в организации теоретико-
познавательной деятельности студентов, в результате которой
формируется ориентировочная основа для успешного освоения
технического устройства в функции профессионального орудия
и овладение общим методом познания.
Второй этап деятельности — «Подготовка к выполнению за-
дания». Раскрывается содержание технологического процесса по
включению, проверке и настройке экспериментальной установ-
ки — состав действий и определенная последовательность опе-
раций, объекты контроля и способы его осуществления. Здесь
используется теоретический материал, раскрывающий специфи-
ческие особенности изучаемого технического устройства. Изу-
чение этого материала позволяет достичь необходимого уровня
знаний для последующего осмысленного экспериментального
исследования устройства как системного объекта.
Третий этап — «Выполнение эксперимента» — выявляет связи
и внутренние отношения: взаимодействия субъекта и техниче-
ского устройства как профессионального орудия, орудия и
предмета труда. Здесь раскрывается механизм порождения цело
стных интегративных свойств технической системы, способы
управления устройством как орудием профессионального груда
(медицинского работника). Объектами анализа на этом лапе
выступают: технологический процесс, физический процесс, его
287
осуществляющий, контроль правильности выполнения действия
и его отдельных операций. Выполнение эксперимента осущест-
вляется студентами с опорой на специально разработанные таб-
лицы, в которых по горизонтали формируются объекты анализа,
а по вертикали их конкретное специфическое содержание.
В графе «технологический процесс» отражается взаимодействие
субъекта с техническим объектом; технического объекта и сре-
ды. В нашем случае средой служил биологический объект, кото-
рый выступал либо предметом исследования, либо предметом
воздействия на него в зависимости от функционального назна-
чения изучаемого технического устройства (регистрирующий
прибор или аппарат воздействия с целью лечения). Процессы
взаимодействия проявлялись через определенный для каждого
отдельного технического устройства состав действий и способы
их выполнения (последовательность операций). В графе
«Физический процесс» раскрывались преобразовательные про-
цессы, происходящие в технической системе при выполнении
определенной последовательности действий с клавишами пане-
ли управления. В ходе изучения определенных видов лечебной
аппаратуры прояснялись физические процессы, происходящие и
в биологическом объекте при воздействии на него выходных
сигналов устройства.
В графе «Контроль» фиксировались ориентировочные при-
знаки правильного выполнения отдельных действий и правиль-
ности функционирования используемых вспомогательных тех-
нических средств, необходимых для исследования изучаемого
технического устройства в функции профессионального труда
медицинского работника.
Учебный материал, представленный в форме учебных карт,
выступал содержанием обучения не только при формировании
частных умений (работать с конкретным техническим устройст-
вом), но и содержанием, формирующим обобщенный способ ов-
ладения разными техническими средствами профессиональной
деятельности. При этом и сам технический объект, исследуемый
теоретической деятельностью, выступал в единстве всеобщей (как
система вообще) и особенной формы (как частный вид техниче-
ской системы в качестве прибора специального назначения).
Деятельность здесь также выражалась во всеобщей и частной
формах (и как теоретическая, и как практическая). Таким обра-
зом, системный анализ одновременно распространялся на техни-
ческий объект и саму деятельность с ним (в любых ее формах).
288
Разработанные учебные карты к лабораторным работам , по
изучению электронной техники выступили для преподавателя
методическими средствами планомерного управления познава-
тельной и практической деятельностью студентов, обеспечи-
вающими реализацию принципа политехнической направленно-
сти в профессиональном обучении будущих врачей, а для сту-
дента — средствами, организующими его учебную самостоя-
тельную работу.
Экс пери ментальное обучение проводилось по разработанной
учебной программе, включающей в себя введение и два раздела:
раздел 1 — «Техническая система как орудие профессиональной
деятельности. Ее свойства и структура; раздел 2 — «Эксплуа-
тация медицинской аппаратуры при решении профессионально-
практических задач».
Во введении студентам раскрывался современный уровень
развития медицинской науки, подход к изучению организма как
сложной самоорганизующейся системы. Понимание сущности
процессов жизнедеятельности предполагало интеграцию знаний
различных областей наук, в том числе и технических. На ввод-
ном занятии подчеркивалось, что современная медицинская
наука в целях научного исследования, диагностирования, лече-
ния и профилактики заболеваний не ограничивается только ка-
чественным описанием физиологического состояния биологиче-
ской системы, а широко использует количественные оценки.
Жизненно важные процессы, происходящие в клетке, ткани,
анатомо-гистологической системе или организме в целом, изу-
чаются на разных уровнях организации. Активное внедрение
достижений технических наук в практику позволяет разрабаты-
вать медицинскую технику, открывающую новые возможности в
познании сущностных процессов жизнедеятельности биологиче-
ских систем, происходящих на макроструктурном и биомолеку-
лярном уровнях. Раскрывался характер будущей профессио-
нальной деятельности, с использованием разнообразных техни-
ческих средств; подчеркивалось, что оснащенность здравоохра-
нения новейшей техникой предъявляет новые требования к
уровню профессиональной подготовки старшего и среднего ме-
дицинского персонала. На конкретных примерах из медицин-
ской практики студентам показывалась важность технических
знаний и умений для успешного решения специфических меди-
цинских проблем: правильная постановка диагноза на основе
полученных данных от регистрирующего прибора, обоснован-
289
ный выбор эффективных методов воздействия на пациента с
целью лечения (методы электротерапии). Раскрывалась цель ла-
бораторного практикума — формирование обобщенного способа
овладения медицинской техникой на примерах изучения широ-
ко используемых медицинских приборов и аппаратов. Подчер-
кивалось, что усвоенный обобщенный способ овладения про-
фессиональной техникой позволит в дальнейшем самостоятель-
но изучать различные новые медицинские приборы и аппараты.
Объяснялось, что способ овладения техническими средствами
будет усваиваться в процессе исследования конкретных техни-
ческих устройств; раскрывалось содержание экспериментальной
программы, методика проведения лабораторных и контрольных
занятий, выделялись знания и умения, которые должны быть
приобретены в процессе обучения по данной программе и их
нормативные характеристики. Говоря о современных методах
познания сложных объектов как живой, так и неживой приро-
ды, раскрывалась значимость метода системного анализа в ре-
шении проблем биологии и медицины (эволюционный аспект
— информационное взаимодействие живых систем со средой,
медицинский аспект — исследование патологии организма, ис-
следование опорно-двигательного аппарата как сложной биоди-
намической системы и др.).
Экспериментальная программа предусматривала рассмотре-
ние широкого круга вопросов, главные из которых следующие:
1. Технический объект как сложная система. Категориальный
аппарат метода системного анализа объектов. Общая
структура деятельности по освоению техническими сред-
ствами профессиональной деятельности медицинского
работника.
2. Классификация медицинской аппаратуры. Лечебные аппа-
раты — преобразователи энергии воздействия на биологи-
ческие объекты. Диагностические приборы — преобразо-
ватели медико-биологической информации.
3. Биологические объекты различного уровня организации (как
среда для технического прибора). Свойства биологиче-
ского объекта. Физические параметры, характеризующие
функциональное состояние и поведение биообъекта.
Электрические сигналы регистрации — биопотенциалы и
их характеристики. Электрические сигналы воздействия —
низкочастотные, высокочастотные электрические колеба-
ния. Специфические реакции биологического объекта на
290
раздражение. Биофизические процессы, происходящие в
биологических объектах при воздействии на нее различ-
ными электрическими сигналами.
4. Познавательная деятельность и ее системная организация.
Структура познавательных действий по выявлению цело-
стных свойств технической системы, определяющих ее
профессионально-орудийные функции.
5. Конструкционные и системообразующие связи технического
объекта. Межуровневые отношения. Поуровневый анализ
функциональной структуры технической системы.
6. Нормативные условия эксплуатации медицинской аппарату-
ры. Надежность и безопасность.
Цель первого раздела экспериментальной программы
«Техническая система как орудие профессиональной деятельно-
сти» — раскрыть инвариантный способ организации теоретико-
познавательной деятельности по овладению техническими уст-
ройствами, используемыми для исследования, диагностирования
заболеваний и в электротерапии. Главный объект анализа в экс-
периментальном обучении — сама деятельность (ее содержание,
строение, способ ее организации при выполнении лабораторных
заданий). Выделенный состав познавательных процедур по ос-
воению технического объекта усваивался последовательно по
мере выполнения лабораторного эксперимента по каждому кон-
кретному устройству. Общая схема деятельности по изучению
технического объекта в его профессионально-орудийной функ-
ции была представлена в виде плаката, где выделялись: предмет
деятельности, средства деятельности, состав и последователь-
ность познавательных действий, последовательность операций
каждого действия. Конкретное содержание операций и действий
определялось соответствующим уровнем анализа изучаемой сис-
темы.
Учебное пособие представляло сборник учебных карт — за-
даний (перечень задач, подлежащих исполнению, и программа
для каждого из них). Оно существенно отличалось от традици-
онных руководств по практикуму — и по содержанию, и по
форме, и по структуре, и по функциям в учебном процессе.
Предметом специального рассмотрения были: принцип
построения УК, их функция, способ работы с ними в процес-
се обучения, общие требования, предъявляемые к выполне-
нию задания и оформления протокола — отчета по заверше-
нии работ.
291
Первые две лабораторные работы выполнялись с опорой на
УК. Одна из них была посвящена изучению дифференциального
усилителя постоянного тока. Дифференциальный усилитель —
необходимый блок во всех медицинских приборах, регистри-
рующих биопотенциалы с различных органов и тканей. Другая —
изучение аппарата УВЧ-терапии, широко используемого в элек-
тротерапии при лечении различных воспалительных процессов.
Последующие лабораторные работы (электрокардиограф, векто-
кардиограф, генератор прямоугольных импульсов) студенты вы-
полняли самостоятельно, без опоры на учебные карты. При
этом использовали усвоенный метод изучения технического уст-
ройства для анализа технической документации и самостоятель-
ной разработки общего плана организации исследовательской
деятельности по выявлению функции устройства и условий его
эксплуатации. Студенты сами разрабатывали лабораторные за-
дания — УК по исследованию технического объекта и способ
выполнения деятельности по его эксплуатации.
Цель второго раздела программы «Эксплуатация технической
медицинской аппаратуры при решении медико-биологических
задач» — раскрытие способа организации профессионально-
практической деятельности, связанной с правильным использо-
ванием различных устройств как технических средств будущего
врача. На основе знаний о техническом устройстве и деятельно-
сти с ним, полученных в процессе выполнения первого раздела
программы, студентам предлагались для решения учебные зада-
чи с профессиональным содержанием, ориентированным на вы-
бор типов:
• оптимальных условий взаимодействия технического уст-
ройства и биологического объекта;
• оптимального режима работы технического устройства;
поиск простейших неисправностей в техническом устрой-
стве и способы их устранения.
На этом этапе студенты самостоятельно выделяли интегра-
тивные целостные свойства технической системы, определяю-
щие ее профессиональное назначение, определяли способ рабо-
ты с этой системой при варьировании условий ее эксплуатации.
Так, при выполнении одного из заданий к лабораторной ра-
боте, связанной с эксплуатацией аппарата УВЧ-терапии, требо-
валось произвести следующие действия:
1. Установить причину неисправности и предложить воз-
можный способ ее устранения, если:
292
а) при включении аппарата УВЧ-терапии стрелка прибора
(измерительного прибора) (ИП) не отклоняется и сиг-
нальная контрольная лампа не загорается;
б) при включении аппарата УВЧ-терапии стрелка ИП от-
клоняется, но сигнальная лампа не загорается;
в) после непродолжительной работы аппарата УВЧ-терапии
происходит срыв генерации.
2. Установить условия оптимального воздействия на биоло-
гический объект:
а) каким образом можно увеличить отдаваемую мощность
аппарата УВЧ-терапии, не изменяя при этом положение
ручки «мощность»;
б) будет ли одинаковым прогрев за одно и то же время кост-
ной и мышечной ткани (ответ аргументировать);
в) какие условия необходимо соблюдать для обеспечения
равномерного и максимального прогрева биологической
ткани аппаратом УВЧ-терапии.
Для выявления эффективности экспериментального обуче-
ния был проведен контрольно-сравнительный анализ результа-
тов выполнения контрольных заданий в КГ и ЭГ.
Анализ проводился по следующим параметрам:
1. Характер ориентировки в условиях выполняемого задания:
• выбор познавательных средств;
• знания об общих принципах организации практиче-
ской деятельности и характер их реализации в процес-
се выполнения лабораторных заданий.
2. Уровень освоения технического устройства в функции
средства для решения профессиональных задач:
• выделение свойств технического устройства, опреде-
ляющих его профессиональное назначение;
• определение физических характеристик, отражающих
свойства технической системы в функции орудия;
• знание об общих и конкретных принципах функцио-
нирования разнообразных технических устройств, ис-
пользуемых в медицинской практике;
• характер работы с конкретным устройством при ре-
шении профессионально-учебных задач;
• содержание и способ теоретического обоснования ка-
чественных и количественных результатов, получен
ных в процессе выполнения лабораторной работы.
293
3. Умение применить полученные знания для организации
самостоятельной деятельности освоения нового технического
устройства (выявление его функции, устройства, условий экс-
плуатации и использования в специфической функции орудия
решения профессиональных задач).
4. Возможность различать знания о: а) техническом объекте
(технические знания); б) способах организации деятельности по
исследованию объекта (методологические знания), в данном
случае — знания о методе системного анализа и способе орга-
низации знаний об объекте в концептуальную систему.
Все студенты, принимавшие участие в контрольно-
сравнительном эксперименте, изучали одинаковые технические
устройства, но с разным способом организации познавательной
деятельности. В процессе обучения им предлагалась задачи с
разным профессиональным содержанием с использованием двух
устройств: лечебный аппарат УВЧ-терапии и диагностический
прибор — электрокардиограф. В контрольной работе студентам
экспериментальной и контрольной групп было предложено са-
мостоятельно освоить какое-либо незнакомое техническое уст-
ройство: приобрести систему знаний о нем и использовать их
при его эксплуатации.
Полученные результаты позволили выявить следующее.
1. У студентов ЭГ знания о медицинской аппаратуре высту-
пали в единстве со знаниями их практического использования,
в умениях решать ту или иную профессиональную задачу, т.е.
теоретические знания получали практическое применение. Зна-
ния в КГ не были упорядочены в какую-либо концептуальную
систему, выступали разрозненно, вне связи друг с другом, от-
дельными фрагментами, вне какой-либо структуры, и потому не
могли отражать технический объект в его целостности, внутрен-
ней упорядоченности. Естественно, что такие знания не позво-
ляли дать теоретическое описание объекта, раскрывающее меха-
низм порождения его функции.
2. Особенно заметно различались знания и умения студентов
ЭГ и КГ в ситуации эксплуатации прибора при решении задачи
в вариативных условиях и, соответственно, требующих его ис-
пользования в разных функциях, в разных режимах работы. Так,
из 14 предложенных контрольных задач в ЭГ — 82,3% студентов
правильно решили все 14 задач, и не менее 10 задач правильно
решили все студенты. В КГ только 10,4% студентов решили
правильно не более 8 задач.
294
3. Существенно различались содержание, характер и струк-
тура ориентировочной основы умений и способ организации
деятельности ее формирующей. Так, в ЭГ все студенты пользо-
вались системной ориентировкой в объекте и деятельности с
ним (теоретической и практической). Познавательная деятель-
ность выступала как исследование прибора, имеющего много-
уровневое строение и функционирование; предполагала выделе-
ние нескольких уровней анализа, выявление особенностей
структур каждого уровня (свойств элементов и связей между
ними), установление межуровневых связей (отношений). Это
позволяло при поиске возникших неисправностей в системе вы-
являть первопричину их вызвавшую — на каком уровне, в ка-
ком элементе возник первоначальный сбой. Первопричины воз-
никали на разных уровнях, в разных элементах и давали проек-
цию функциональных отклонений на все вышележащие уровни.
Но инвариантное содержание ориентировочной основы поиска,
организующее поисковое движение последовательно по уров-
ням, начиная с первичного, всякий раз давало возможность
сравнительно быстро, планомерно, без суетливости найти пер-
вопричину возникших сбоев функционирования системы в це-
лом и в конечном итоге выявить всю совокупность условий
нормального функционирования объекта. Большая часть КГ ис-
пытывала в аналогичных ситуация большие трудности, терялась:
студенты не могли установить характер отклонений в функцио-
нировании прибора (неправильный режим работы, возникшие
нарушения в контактах частей и др.), определить условия нор-
мального взаимодействия технического устройства и биологиче-
ского объекта, выбрать оптимальный режим работы техниче-
ского объекта. Поиск причины неисправностей носил стихий-
ный, неупорядоченный характер, задачи решали методом проб и
ошибок; всякий раз искали ответ путем случайного угадывания
или перебором возможных действий, без всякого на то основа-
ния. Разумеется, ориентировочная основа здесь была неполной
и в целом неадекватной задаче. С заданиями на самостоятельное
освоение нового технического устройства студенты КГ нс
справлялись — не смогли провести планомерного исследования
его строения, механизма, порождающего его функцию, и, со<н
ветственно, не имели возможности правильно его hciюльчова i ь
Вне анализа оставался и биологический объект, те himciicihih.
которые он претерпевал (должен претерпевать) при 1иаимолсй-
ствии с аппаратом. Деятельность носила неосознанный харак
295
тер: студент не мог дать отчет в том, что он делает, чем опреде-
ляется порядок его действий, какова его конечная цель при ор-
ганизации взаимодействий технического и биологического объ-
ектов и каковы условия ее достижения. В КГ отсутствовала об-
щая схема организуемой деятельности при исследовании техни-
ческого объекта, при практическом его использовании. Только
незначительная часть студентов (10.6%) смогла представить пе-
речень действий по включению и настройке прибора, но объяс-
нить последовательность этих‘действий они не могли.
4. В результате экспериментального обучения у студентов ЭГ
сформировался новый уровень профессиональных знаний и
умений, раскрывающий технический аспект профессиональной
подготовки будущего врача. Построение обучающей программы
на основе системного представления технического объекта и
деятельности с ним позволило увидеть методологическую функ-
цию системного подхода в изучении разных объектов как уни-
версального познавательного средства. Большая часть студентов
(85%) видели реальную возможность дальнейшего самостоя-
тельного применения этого подхода для организации познава-
тельной деятельности при изучении анатомических, гистологи-
ческих, функционально-физиологических систем.
Политехническая подготовка современного медицинского
работника предполагает компьютерную грамотность врачей и
среднего медицинского персонала. Компьютерная техника ис-
пользуется в функции технического средства, освобождающего
врача от рутинной работы, помогает ему в поиске причин забо-
левания, позволяет вести статистическую обработку данных с
целью выявления существенных признаков того или иного за-
болевания на разных стадиях распознания, делать выбор эффек-
тивных методов лечения с учетом индивидуальных особенностей
больного и т.д. В таком случае компьютер используется с паке-
том прикладных программ, и как предмет изучения для студен-
тов медвуза должен выступить не абстрактно (как техническая
система вообще), а в его конкретных функциях орудия профес-
сиональной деятельности.
Для экспериментального обучения был разработан специ-
альный лабораторный практикум по изучению вычислительной
техники — пакет прикладных программ, по которым может ра-
ботать компьютер при решении определенного класса профес-
сиональных задач врача. Содержание учебного материала со-
ставляли не только знания, обеспечивающие возможность ис-
296
пользования компьютера в качестве специализированного ору-
дия, включенного на определенную программу работы, но и
знания о характере, содержании профессиональной деятельно-
сти врача, решающего конкретную задачу, от чсю зависит вы-
бор «пользователем» той или иной программы. С позиций сис-
темного подхода б&ла проанализирована деятельность пользова-
теля компьютера, ее содержание и структура, определены ис-
полнительные и познавательные компоненты. Анализ приклад-
ных программ, разработанных для решения медицинских про-
блем, показал, что они включают в себя сбор информации, соз-
дание банка данных, систему управления базами данных, сташ-
стическую обработку результатов и составление на этой основе
различных экспертных программ. Деятельность пользователя, не
понимающего принципов организации применяемых им при-
кладных программ, отражается на эффективности решения
профессиональных проблем с помощью компьютера. Для фор-
мирования познавательного, интеллектуального компонента
деятельности пользователь должен наряду с высоким уровнем
профессиональных знаний иметь представление о принципах
построения прикладных программ, математическом моделиро-
вании, статистической обработке данных в медицине. Эти зна-
ния обеспечивают ориентировочную основу практической дея-
тельности врача как пользователя вычислительной техники.
Содержание лабораторного практикума по освоению вычис-
лительной техники включает шесть работ. В двух первых рабо-
тах студенты усваивают знания и приобретают умения, отра-
жающие в целом исполнительный компонент деятельности
пользователя, общие представления о компьютере, его роли и
месте в будущей профессиональной деятельности, способе
включения машины, загрузке, командах операционной системы,
вводе и выводе информации. Эти знания позволили студентам
работать по готовым прикладным программам с медицинским
содержанием.. При работе с такими программами студенты по-
лучали знания об общих принципах создания программ
(элементарные основы структурного программирования, мате-
матическое моделирование, статистическая обработка экспери-
ментальных данных), т.е. выделяли обобщенную схему ористи
ровочной основы деятельности «пользователя». В процессе вы-
полнения лабораторных работ по темам: «Статистическая обра-
ботка медико-биологической информации», «Информационно-
поисковая система», «Экспериментальная система ди;н iiocih-
297
ки», «Моделирование биофизических процессов» ориентиро-
вочно-исследовательский (познавательный) и исполнительный
компоненты деятельности усваивались на уровне пользователя.
Таким образом, метод системного анализа необходим при
овладении различными техническими объектами, ’ несущими
функцию специализированных орудий профессиональной дея-
тельности врача, в том числе и компьютером. Формирование
системной ориентировки в любых технических объектах открыл
психологический смысл поДитехнизма и возможность нового
подхода к разработке политехнических принципов обучения не
только в технических вузах, но и в вузах нетехнических профи-
лей. Проблема широкопрофильной подготовки специалистов
как проблема формирования нового, системного типа ориенти-
ровки в предмете деятельности и самой деятельности в целом
может быть разрешена более конструктивно, если исходить не
из суммативного накопления разнопрофильных знаний и уме-
ний, а из формирования нового способа отражения объекта
мышлением.
Глава I £.
Экспериментальный опыт
подготовки преподавателей
к проектированию процесса
обучения
(В системе повышения квалификации)
Современный кризис системы образования коснулся всех ее
звеньев. Но особую остроту приобрела ситуация, сложившаяся в
последипломной подготовке преподавателей. В некоторых пуб-
ликациях отмечается, что сегодня в условиях, когда развитие
педагогики школы сдерживается устаревшими дидактическими
схемами, а высшая школа проходит стадию становления, после-
дипломное образование оказалось фактически в психолого-
педагогическом вакууме, где доминирует педагогический эмпи-
ризм, пренебрежение преподавателей педагогической теорией
или просто ее незнание.
Анализ существующей практики показывает, что к препода-
вательской деятельности в средней и высшей профессиональной
школе, в том числе и в высших военно-учебных заведениях,
привлекаются квалифицированные специалисты, хорошо знаю-
щие предмет своей специальности по базовому образованию, но
зачастую не имеющие соответствующей психолого-педагогичес-
кой подготовки.
В результате процесс обучения, как собственный предмет
преподавательской деятельности, не выступает в своих целях,
объективных психологических закономерностях и дидактиче-
ских принципах организации. Не раскрывается он и с накопле-
нием педагогического опыта. «Совершенствование», как прави-
ло, ограничивается работой над объективным содержанием пре-
подаваемого предмета (пополнение своих знаний о нем, их
включение в лекционный курс и т.п.) и не сопряжено с приоб-
ретением теоретических знаний о самом процессе обучения.
Последний осуществляется по формуле: «учу так, как учили мс-
299
ня». Воспроизводится модель репродуктивно-сообщающего обу-
чения, в основе которого лежит сообщение учащемуся готового
знания вне организации деятельности, его производящей. Уча-
щийся должен воспринять сообщаемую информацию, запом-
нить, а затем воспроизвести в вербальной форме. Сложившийся
подход, с негативной установкой к овладению теорией обуче-
ния, отрицательно влияет на дальнейший профессиональный
рост преподавателя и качество преподавания.
В решении данной проблемы важную роль играет последип-
ломная подготовка. На сегодняшний день можно констатиро-
вать определенное отставание требований к подготовке специа-
листов к преподавательской деятельности по сравнению с тре-
бованиями к их первичной профессиональной подготовке.
Формирование нового педагогического мышления, способности
преодолевать старые стереотипы — важнейшая предпосылка для
скорейшего выхода из кризисного состояния системы образова-
ния. Именно это и есть главная задача, стоящая сегодня перед
системой последипломной подготовки преподавателей.
Педагогическое мышление должно быть сформировано на
уровне «стилевых» характеристик современной эпохи — систем-
ный и деятельностный подход должны найти свое отражение и
в теории, и практике обучения. Ориентированное на деятельно-
стный и системный подходы, мышление по-новому оценивает
педагогическую реальность, природу учения, механизмы педа-
гогических воздействий и открывает перспективу перестройки
всего учебного процесса с возможностью управлять им для дос-
тижения поставленных новых целей обучения и большей эф-
фективности самого обучения.
Особое значение для преподавательской деятельности имеет
подготовка к проектированию процесса обучения. Предметом
рассмотрения в настоящей работе будет опыт обучения проек-
тированию учебного процесса преподавателей-специалистов, не
имеющих педагогического образования. Для этого необходимо
было выделить специфику целей, содержания, форм, методов и
дидактических средств при их подготовке.
Исследование проводилось на основе деятельностной психо-
логической теории учения (П.Я. Гальперин и др.) и системно-
деятельностного подхода к обучению (З.А. Решетова) в форме
разработки теоретической и методической моделей подготовки
преподавателей в системе повышения квалификации. Обучае-
мыми были специалисты по эксплуатации военной техники
300
(средств связи), привлеченные к преподаванию в военных учи-
лищах, но не имеющие педагогического образования. Это люди,
обладающие двойным профессиональным профилем — инженер
по эксплуатации определенного вида технических систем и пре-
подаватель, организующий процесс обучения этой специально-
сти. Соответственно повышение профессиональной квалифика-
ции при обучении в системе последипломного образования
должно иметь место как по первому, так и по второму профес-
сиональному профилю. Профессиональное мышление таких
специалистов должно быть ориентировано теоретическими схе-
мами, воспроизводящими предмет своей деятельности и саму
деятельность (а они для инженера и преподавателя разные) со-
ответственно современным нормативам. Как уже указывалось
ранее, для современных нормативов научного мышления харак-
терна его системная ориентация, системные представления об
объектах деятельности и самой деятельности. Первичное обуче-
ние любой профессии, сложившееся на разных уровнях образо-
вания, системного мышления не формирует. Не формируется
оно и при вторичном обучении в постдипломный период при
традиционном способе подготовки.
Экспериментальное обучение состояло из трех частей: уста-
новочной лекции, констатирующего и формирующего экспери-
ментов. Все они, выполняя каждая самостоятельную функцию,
были взаимосвязаны.
В установочной лекции раскрывались цели и задачи экспе-
римента, новый способ обучения, значение вводимых спецкур-
сов. Выделялась система требований к формируемым знаниям и
умениям. Особое внимание уделялось организации учебной дея-
тельности, ее теоретической рефлексии. Выделялась система
задач и показатели профессионализма в деятельности препода-
вателя. Указывались недостатки традиционного обучения, отме-
чалась необходимость перехода на новые технологии обучения.
Лекция нацелена на формирование мотивации к обучению тео-
ретическим основам педагогического процесса, на формирова-
ние определенного способа педагогического мышления.
В констатирующем эксперименте определялся уровень подго-
товки обучаемых. Выявлялись имеющиеся знания и их характери-
стики, а также практические умения (для инженера и преподавате-
ля). Полученные результаты позволяли судить о готовности слуша-
телей к участию в формирующем эксперименте; в дальнейшем они
использовались при оценке результатов эксперимента.
301
Формирующий эксперимент состоял из трех этапов. На пер-
вом этапе стояла задача разрушения сложившихся стереотипов
технического мышления и эмпирического представления об
объектах «базовой» специальности; переход к системному спо-
собу анализа этих объектов, расширяющего возможности реше-
ния технических задач. На втором осуществлялось перенесение
метода системного анализа на объекты второй специальности —
преподавателя, и в первую очередь на проектирование процесса
обучения. На третьем — сформированные знания и умения ис-
пользовались для разработки учебно-методической документа-
ции по организации процесса обучения техническому объекту
как учебному предмету.
Для оценки результатов обучения использовались парамет-
ры, отражающие качество сформированных знаний и умений,
характеристики мышления в его функции ориентировать дея-
тельность (познавательную и практическую).
Все испытуемые имели положительную мотивацию (по
крайней мере, внешне), так как приступали к эксперименту по
добровольному желанию после ознакомления с его целями и
задачами. Выбор испытуемых определялся, с одной стороны,
контингентом, который служит и проходит переподготовку в
училище, а с другой — предположением о значимости новой
модели обучения для специалистов с различным уровнем как
общей, так и специальной подготовки.
Констатирующий эксперимент был нацелен:
• выявить степень владения такими понятиями метода сис-
темного анализа (в их специфическом содержании), как
среда, система, структура, уровни строения, элементы
системы, целостные свойства и т.п.;
• определить наличие психолого-педагогических знаний:
осведомленность испытуемых о способах организации
учебного процесса, механизмах усвоения знаний и уме-
ний, о целях, содержании, методе и средствах обучения, о
предметной структуре деятельности и понятиях, которы-
ми она выражается;
• выяснить характер организации знаний (системные, не-
системные) по базовой специальности (на примере анали-
за технического объекта как объекта диагностирования);
• оценить качество разработки дидактических материалов,
используемых в учебном процессе.
302
Констатация исходного уровня знаний участников экспери-
мента проводилась методами анкетирования и собеседования,
анализа решения профессиональных задач. Оценка ответов на
предлагаемые вопросы осуществлялась на основе умений фор-
мулировать и воспроизводить (записывать) определения, рас-
крывать и прокомментировать те или иные понятия.
Анализируя в целом результаты констатирующего экспери-
мента, можно сделать следующие выводы.
Полученные ре зул ьтаты пока зал и 11 елостато’ и i ы й уроке 11 ь
подготовки по отдельным вопросам. Так, из ответов на вопросы
анкеты следовало, что большинство (около 61%) испытуемых не
выделяли собственно преподавательскую деятельность как само-
стоятельную профессиональную деятельность.
Уровень психолого-педагогической подготовки контингента
отвечал основным положениям традиционного курса военной
педагогики и психологии, изучаемого в высшей военной школе.
Однако вопросы, связанные с деятельностной теорией учения,
ее основными понятиями (ориентировочная основа, интериори-
зация и т.п.), вызывали определенные затруднения.
Степень владения понятиями системного анализа (в их спе-
цифическом содержании) в целом была достаточно высокой
(78% испытуемых имели высшее военное образование — закон-
чили военную Академию). Это выражалось, прежде всего, в
грамотном формулировании основных системных понятий:
структура, уровни строения, связи, отношения, система, эле-
мент и т.п. Вместе с тем конкретных примеров, показывающих
«проекцию» этих понятий на учебный предмет (техническую
диагностику), практически не было, а характер указаний отно-
сительно поиска неисправностей в техническом объекте носил
форму общих рассуждений.
Важный момент констатации исходного уровня знаний уча-
стников эксперимента состоял в установлении характера орга-
низации знаний (системные, несистемные) по базовой специ-
альности, как результат выполнения специфических познава-
тельных действий. Их сформированность (выделение объекта
анализа, его целостных свойств и характеристик, рассмотрение
уровней его строения, расчленение объекта на элементы и т.н.)
определялась в процессе решения испытуемыми реальных задач
по распознаванию состояния технического объекта.
При анализе решения задач выяснялись следующие вопросы.
Как «расчленяется» технический объект на элементы и что ста-
303
новится решающим принципом такого «расчленения»? Рефлек-
сируется ли выделение такого принципа? Что служит основой
выбора средств решения: метод «проб и ошибок» или разрабо-
танный план поиска?
В отношении подготовки по базовой специальности в целом,
в действиях слушателей при решении диагностических задач
прослеживалась логика последовательного установления при-
чинно-следственных связей между различными элементами тех-
нического объекта. Однако у разных испытуемых действия при
выполнении этих операций существенно отличались друг от
друга. Одни хорошо ориентировались в техническом объекте и,
«выдерживая» причинно-следственную логику действий, срав-
нительно быстро находили «отказавшие» элементы. Действия
других отличались стихийностью, их способы решения задач
носили эмпирический характер и состояли в подведении под
один из известных им случаев либо в попытках найти ответ в
документации о типовых неисправностях. При неудаче они те-
рялись: часто меняли направление поиска без обоснованных
причин, проводили дублирующие проверки и т.п.
В результате проведенного анализа были выявлены трудно-
сти, возникающие у специалистов при решении диагностиче-
ских задач; все они были связаны с особенностями сформиро-
ванной ориентировочной основы, которая была неадекватна
объективному содержанию решаемых задач.
Проведенный анализ учебно-методических материалов вы-
явил ряд недостатков. Так, в методических разработках факти-
чески отсутствовала информация о введении обучаемого в спо-
соб организации его учебной деятельности, а именно: в дидак-
тических материалах не выделялись познавательная основа ре-
шения задач и схема познавательного движения в материале (в
основном приводились исполнительные алгоритмы для решения
различных типов задач). Кроме того, изложенная методика ре-
шения задач не предусматривала формирования деятельности по
анализу структуры объектов задач. В результате структура объек-
тов оставалась закрытой для обучаемых. А поскольку цель, за-
данная в задаче, обычно требует поиска определенных характе-
ристик, связей, отношений объектов, то обучаемому трудно
увидеть способ продвижения к цели и остается лишь выполнить
алгоритм решения, не всегда понимая его основания. Рассмат-
риваемые дидактические материалы разработаны в соответствии
с традиционным подходом, сложившимся в подготовке военных
304
специалистов, и в полном объеме отражали требования руково-
дящих документов к организации познавательного процесса.
Реализация второй части эксперимента — организация экс-
периментального обучения — начиналась с подготовки и прове-
дения установочной лекции, основная функция которой —
сформировать положительную мотивацию к обучению. Во-
первых, указывалось, что соответственно двухпрофильной спе-
циальности слушателей (инженера и преподавателя) в исследо-
вании выделены два объекта анализа: технический объект и
процесс обучения. Во-вторых, отмечалось, что процесс изучения
будет проходить в форме совместного теоретического анализа
выделенного предмета, его «исследования» с последующим ис-
пользованием полученных результатов (новых знаний) при ре-
шении профессиональных задач (в одном случае — инженерно-
технических, другом — педагогических). В-третьих, процесс
теоретического анализа будет проходить по программе, органи-
зующей познавательную деятельность в соответствии с требова-
ниями системного подхода, процедурами которого обучаемый
должен овладеть на практике. В-четвертых, обучаемым подроб-
но излагалась идея и структура экспериментальной модели обу-
чения. В-пятых, выделялись основные категории метода сис-
темного анализа, общая схема организуемой им познавательной
деятельности и способ представления ее результатов как теоре-
тическая форма описания предмета (язык выражения знаний).
Слушатели знакомились с характером решаемых задач
(познавательных и практических), с системой контрольных за-
даний и другими особенностями. Раскрывалось значение спосо-
ба организации учебной деятельности для получения планируе-
мого результата (формируемых знаний, умений, мышления), ее
роль в формировании ориентировочной основы. Раскрывалось
содержание понятия ориентировочной основы, его значения для
формирования умений, выделялись новые предмет и метод изу-
чения.
Особая роль в установочной лекции отводилась демонстра-
ции практического материала, а именно: демонстрации курсо-
вой работы (по разработке диагностических программ), выпол-
ненной курсантами в логике системного анализа технического
объекта. Преподавателям на «знакомом» материале раскрыва-
лась эффективность новой модели обучения, анализировались
разработанные дидактические средства, обосновывалось их пре-
имущество по сравнению с существующими.
305
Необходимо еще раз подчеркнуть высокую значимость уста-
новочной лекции и огромную сложность в преодолении сло-
жившихся стереотипов поведения, построенного на критиче-
ском отношении преподавателей к любым новациям.
Затем начинался первый этап формирующего обучения —
«переучивание» инженерной специальности. Читался спецкурс
«Разработка диагностических программ для технических объек-
тов», где обучаемым (в новом ракурсе) открывался начальный
этап изучения технического объекта — выделение его системных
свойств, как конкретной технической системы, и схема систем-
ного анализа. Указывалось, что системное раскрытие техниче-
ского объекта требует его выделения из «среды», описание как
элемента системы более высокого уровня, выполняющего опре-
деленную функцию. Функционирование системы осуществляется
в среде и связано с ней. Эти моменты становились исходными
для анализа системы, ее внутреннего строения, как механизма,
осуществляющего ее функцию (назначение). Выделялись систем-
ные свойства технического устройства: целостность, сложность,
упорядоченность, форма организации; раскрывалось их содержа-
ние и значение для анализа технического устройства, понимания
механизма его функционирования. Показывалось, что системные
свойства раскрываются специфическими техническими понятия-
ми: назначение, режим функционирования, принцип действия,
конструктивное решение, элементная база, связи управления и
взаимодействия элементов, вероятность безотказной работы, ре-
монтопригодность технического объекта и т.п. Обращалось вни-
мание на различие свойств технического объекта как целого и
свойств составляющих его структурных элементов. Выделялись
основные закономерности взаимодействия элементов, прояв-
ляющихся при их функционировании — преобразовании сигна-
лов в соответствии с реализуемой функцией. Указывалось, что с
точки зрения диагностики сами функции являются «диагности-
ческими признаками» и дают возможность распознать состояние
технического объекта.
Второй этап посвящался поуровневому анализу системы.
Показывалось, что техническое устройство в целом имеет мно-
гоуровневую форму организации, отражающую упорядоченность
элементов как по «вертикали» (межуровневые отношения), так и
по «горизонтали» (поуровневые отношения). Выделялись: изде-
лие, функциональная цепь, функциональная группа и элемент,
которые становились предметом анализа как разные уровни
306
строения технического объекта, со спецификой структур и свя-
зей элементов каждого уровня, с присущей только им формой
организации. Рассматривалась методика разработки диагности-
ческой программы для поиска неисправностей в техническом
объекте. При этом управление познавательными действиями
слушателей осуществлялась на основе поуровневого анализа
технического объекта, отражающего логику системного исследо-
вания (см. табл. 12.1).
Так, на первом уровне анализа, где объектом диагностирова-
ния выступало изделие в целом, а задачей ставилось выделение
функциональной цепи (ФЦ), не выполняющей своей функции,
программа анализа имела следующее содержание.
• Изделие как элемент «среды» (системы обмена информацией).
• Системные свойства изделия, их раскрытие в терминах
технической диагностики: состояние изделия, диагности-
ческие признаки и дефекты, их особенности.
• Структура изделия.
• Элементы структуры (функциональные цепи). Их конст-
руктивные особенности.
• Системообразующие связи (отношения): алгоритм работы
изделия, связи управления, отношения подчинения и
подчиненности.
• Характер взаимодействия элементов изделия — функцио-
нальных цепей.
• Выделение участков цепей, обеспечивающих работу изде-
лия в различных режимах.
• Проверка работоспособности и метод контрольных пере-
ключений, как средство диагностирования изделия, опре-
деляющее последовательность проведения элементарных
проверок.
• Правила анализа полученных результатов с целью выде-
ления неисправного элемента — функциональной цепи.
• Средства встроенного контроля.
• Возможности метода пробных замен для диагностирова-
ния изделия.
• Последовательность выполнения диагностических опера
ций — первая часть полной диагностической программы.
307
Таблица i2.i
Программа поуровнего анализа технического объекта
ори поиске неисправностей
Уровни анализа Элементы уровня (объекты поиска) Средства анализа Результат анализа
Изделие Функцио- нальная цепь Проверка ра- Метод контроль- ботоспособ- ных переключе- ности * НИЙ — Программа поиска неисправ- ной функциональ- ный цепи
Функцио- нальная цепь Функцио- нальная группа Составление Разра- Разра- схемы» описа- ботка ботка ние ее работы графа ДЛВ Igt—- Программа поиска неисправ- ной функционал ь- * ный группы
Функцио- нальная группа Элемент (ЭРЭ, де- таль) Метод одиночных и групповых проверок Программа поиска неисправ- ного элемента • (ЭРЭ, детали)
Элемент (ЭРЭ, деталь) Технические характе- ристики элементов Проверка параметров элемента на соответствие техническим усло- виям Решение на вос- становление или замену элемента
Примечание: Граф ИЭС — граф информационно-энергетических связей
ДЛВ — дерево логических возможностей
На втором уровне анализа объектом диагностирования высту-
пает функциональная цепь, элементами которой являются
функциональные группы. Программа анализа этого уровня име-
ла следующее содержание:
• Функциональная цепь как элемент «среды» (изделия).
• Границы (входы, выходы) функциональной цепи, ее вы-
деление из «среды».
• Системные свойства и их раскрытие через понятия техни-
ческой диагностики: состояние функциональной цепи, ее
диагностические признаки и дефекты.
• Реализуемая функция — результат преобразования инфор-
мации (энергии) в соответствии с выбранным режимом
функционирования как основной диагностический признак.
• Качественные и количественные характеристики (параметры)
выполняемых функций.
• Структура функциональной цепи и ее элементы — функ-
циональные группы (части).
308
• Системообразующие связи (отношения), объединяющие
отдельные элементы цепи в целое, — как отражение за-
конов существования ее структуры.
• Конструктивные особенности функциональной цепи.
• «Привязка» ее элементов к материальной части
(определение координат входов и выходов функциональ-
ных групп).
• Разработка схемы исследуемой цепи (функциональной, а
при необходимости принципиальной).
• Описание ее работы в различных режимах с использова-
нием эксплуатационной документации.
• Преобразование ФЦ и исследование ее моделей: графа
информационно-энергетических связей (ГИЭС) и дерева
логических возможностей (ДЛВ), как этапов построения
диагностической программы.
Построение графа, правила построения графа; выделение
элементов графа; виды элементов графа — входные, промежу-
точные, выходные; отношения между элементами; свойства
элементов графа; анализ графа; определение контрольных точек
для проведения испытаний; выделение диагностических при-
знаков и определение их количественных (качественных) харак-
теристик; трудоемкость доступа к контрольным точкам и опре-
деление параметров диагностических признаков в них; методы и
средства проведения испытаний; методика расчета вероятностей
отказа функциональных групп; образцы таблиц для фиксации
полученных данных с целью их использования для построения
дерева логических возможностей.
Дерево логических возможностей (ДЛВ), как модель последо-
вательности выбора элементов для испытаний с целью локали-
зации отказа: ветвящаяся структура ДЛВ — возможные направ-
ления развития поиска (выделение пространства поиска); эле-
менты ДЛВ, выбор направления поиска; преимущество бинар-
ной оценки исходов испытаний; возможности промежуточных и
конечных испытаний; характеристики ДЛВ — число ветвей
вершин ДЛВ, информация о числе испытаний; число ветвей
ДЛВ как отражение возможных отказов в контролируемой сис-
теме; критерии оценки ДЛВ; преобразование ДЛВ в табличную
форму — диагностическую программу уровня, позволяющую
найти неисправную функциональную группу.
Анализ третьего и четвертого уровней проводился также в
логике системного анализа, с использованием средств, адекват
309
ных рассматриваемому уровню, с целью поиска неисправного
элемента и выбора технологии его восстановления (замены).
В процессе освоения нового для слушателей метода анализа
технического объекта постоянно подчеркивалось, что каждому
уровню анализа соответствуют определенные модели описания
диагностических объектов и методы их исследования, позволяю-
щие выделить и оценить те качественные и количественные пока-
затели, которые наиболее полно и точно отражают его состояние.
С целью повышения эффективности усвоения изучаемого
материала деятельность слушателей организовывалась с помо-
щью учебных карт (см. табл. 12.2).
По окончании курса слушатели в качестве контрольной ра-
боты выполняли разработку диагностической программы. Каж-
дая работа стала предметом коллективного анализа и оценки, с
выявлением всех новых приобретений в ходе «переучивания».
Результаты убедительно доказали перспективность предложен-
ного способа обучения, открывшего новое видение слушателями
предмета своей специальности при решении практических задач
инженера и подачи его как учебного предмета.
После этого начинался второй этап обучения, где объектом
анализа становился учебный процесс как предмет «второй» спе-
циальности — преподавателя. Читался курс «Системный анализ
процесса обучения».
Здесь показывалось, что с введением в дидактическую сис-
тему категории деятельности в процесс обучения вносится сис-
темообразующий фактор. Деятельность учащихся выступает той
реальностью, которая связывает в единую систему цели обуче-
ния, условия их достижения (содержание, формы, методы и
средства обучения) и результаты (характеристики сформирован-
ных знаний и умений, уровень развития способностей). В ра-
курсе деятельностного подхода основные категории дидактики
наполняются новым содержанием.
Указывалось, что главная цель обучения — усвоение учащи-
мися деятельности по решению определенных типов познава-
тельных и практических задач с нормативными характеристика-
ми. Производными от этой деятельности являются усвоенные
знания, умения и сформированные способности (в частности —
способ мышления). В конечном итоге цель выступает как усвое-
ние определенного способа «присвоения», т.е. способа обучения.
Содержание обучения в таком случае составляют не только
знания о предмете, но и знания о деятельности по их усвоению
310
(и в первую очередь о принципах «исследовательской» деятель-
ности, формирующей их предметное содержание), а также ре-
альные умения исследовать и преобразовывать объект в практи-
ческих целях.
Далее рассматривались формы обучения. Показывалось, что
деятельность должна быть усвоена в единстве двух форм: теоре-
тической и практической. Формы обучения и их виды (лекции,
семинары, практические занятия и др.) должны определяться не
внешним характером деятельности (словесная форма или
«делание руками»), а функцией организуемой деятельности в
том или ином виде обучения. Функция первой (теоретической) —
«производство» знаний о предмете, формирование умений его
«исследовать» тем способом, который отвечает проектируемому
способу мышления. Функция второй (практической) — форми-
рование практических умений с использованием результата
предшествующего исследования: знаний и сформированного
способа мышления в качестве ориентировочной основы умения
преобразовывать объект в утилитарных целях. 1
Анализируя метод обучения, который должен выступать как
способ организации деятельности усвоения учащегося, акценти-
ровалось внимание на том, что он определяет характеристики
усвоенных знаний и умений, а также сформированные способ-
ности. В методе обучения находят выражение психологические
представления о процессе усвоения как деятельности, форми-
рующей ориентировочную основу умений. Рассматривалась роль
и функции средств обучения — средств, необходимых для реа-
лизации деятельности усвоения: учебные программы, учебники,
методические пособия, учебные карты, таблицы, схемы, физи-
ческие модели, ЭВМ и т.п. Указывалась их роль как средств
деятельности, формирующей содержание знаний. Подчеркива-
лось, что с использованием в учебном процессе новых средств
(программ, учебных карт-заданий, обобщенных схем и таблиц,
ЭВМ и т.д.) происходит изменение содержания, форм и методов
обучения, так как все компоненты дидактической системы
взаимосвязаны и должны соответствовать друг другу.
В заключение рассматривались результаты обучения. Пока
зывалось, что с позиций деятельностного подхода в процессе
обучения усваиваются не только знания и умения как результат
деятельности учащегося, но и сама деятельность — прекращаясь
из деятельности внешней во внутреннюю (умственную). 1,е
программа и операциональная структура становятся важными
характеристиками способа мышления.
311
Подчеркивалось, что новое представление об учебном про-
цессе и его экспериментальная модель открывают другие воз-
можности успешного решения профессиональных задач.
После проведенной теоретической части формирующего
эксперимента обучаемым были предложены педагогические за-
дачи (см. табл. 12.2). Для их решения были разработаны учебная
программа и другие дидактические материалы: система учебных
заданий и программа деятельности по их выполнению (учебные
карты), наглядные пособия (схемы, рисунки, таблицы) и т.д.
Для примера рассмотрим одну из них — как преподаватель
должен ставить и раскрывать курсантам задачу по организации
технического диагностирования и ее представления в курсовой
работе (см. табл. 12.2).
Прежде всего отмечается важность введения обучаемых в
предмет изучения. Подчеркивается, что по своему содержанию
и функции введение несет методологическую нагрузку —
«строит» ориентиры для теоретического выделения из объекта
предмета изучения, т.е. вносит познавательное ограничение в
исследование объекта. Выделяются понятия «объект» и
«предмет», показываются различия между ними. Так, если объ-
ектом выступает средство связи (например, ФЦ, которую надо
исследовать, то предметом деятельности является диагностиро-
вание, распознание его состояния). Затем рассматривается от-
ношение «предмет» — «метод»: метод своими познавательными
процедурами выделяет из объекта определенное познавательное
содержание, что и составляет предмет изучения. Указывается на
различие общенаучных и конкретно-научных методов и их зна-
чение для исследования объекта любой природы. Выделяются
основные понятия метода системного анализа (как общенауч-
ного метода): «среда», «система», «уровни строения», «связи» и
другие и понятийный аппарат конкретных наук: теории надеж-
ности, теории дискретного поиска и т.п., которыми должны вы-
ражаться усваиваемые знания. При этом подчеркивается обоб-
щающая функция метода системного анализа. Предметно-
специфическое содержание знаний, выраженное одновременно
двумя языками (понятиями системного анализа и техническими
понятиями), приобретает обобщенную форму.
Уже вводная часть должна формировать установку, что приоб-
ретаемые в дальнейшем знания будут выполнять функцию ориен-
тировочной основы формируемых умений. При этом они будут
усваиваться с необходимыми характеристиками: достаточной пол-
312
нотой, обобщенностью, осознанностью и в системной упорядо-
ченности. В целом эти знания по-новому будут ориентировать и
само мышление — формировать системное мышление.
Раскрывался процесс организации деятельности курсанта по
усвоению учебного материала (знаний). Деятельность усвоения
имеет главную функцию _ формирование ориентировочной ос-
новы умений. Ее содерЖание неоднородно и включает разные
компоненты. м°тцвационно-целевой, исследовательский
(познавательный), планирование будущей преобразовательной
деятельности, контроль и оценку выполняемого плана, в случае
возникших отклонений — коррекционное регулирование. Соот-
ветственно задаче формирования всех компонентов ООД выде-
ляются стадии этого процесса со своим специфическим содер-
жанием.
Так, на «исследовательской» стадии ставится задача сформи-
ровать познавательны^ компонент — знание об изучаемом объ-
екте. Решающее значение здесь приобретает программа его ис-
следования, которая строится в логике системного анализа тех-
нического объекта и применительно к конкретной профессио-
нальной задаче — поиску неисправности (для анализа была вы-
делена функциональная цепь). Объект исследуется на трех
уровнях, как элемент более сложной системы (изделия), как
функциональная цепь, выполняющая определенную функцию
(т.е. как система) и на уровне составляющих ее элементов. Ре-
зультатом этого исследования должна стать разработанная ФЦ
(задание составлялось так? что техническое описание не содер-
жало исследуемой ФЦ в «готовом» виде, ее надо составлять са-
мостоятельно) и описание ее работы в различных режимах.
Продолжение исследования функциональной цепи проводилось
с помощью другой модели — графа информационно-
энергетических связей разрабатываемого на основе ФЦ, по
правилам, указанным методической документации. Новая мо-
дель должна была Позволить получить новую информацию о
техническом объекте. 13ся информация, полученная в результате
анализа, фиксировалась в соответствующих таблицах.
На второй стадии (Организация деятельности обучаемых была
нацелена на приобретение ею новой функции: на основе ре
зультатов предыдущих исследований строился предварительный
план будущей Диагностической деятельности с объектом
функциональной цепы^э (см. табл. 12.2). На практике у курени
тов он должен выступать как разработка плана поиска в виде
12 Формирование системного
мышления в обучении 313
Исследование неисправностей функциональной
(Учебная
СОСТАВ
Анализ задания Подготовка к выполнению задания
Цель Объект и предмет Средства
Изучить методику и освоить деятельность по разработ- ке диагно- стических программ для элек- тронно- механичес- кой аппара- туры связи. Предмет — опре- деление и анализ качественных и количественных характеристик (параметров) функциональной цепи (ФЦ), не- обходимых для построения ди- агностической программы. Теоретические: метод систем- ного анализа, теория дис- кретного поис- ка. Материальные: аппаратура связи, штатные контрольно- измерительные приборы, экс- плуатационная документация. Организация и подготовка рабо- чего места (по эксплуатационной документации). Изучение теоретических основ техн, диагностики: ФЦ как эле- мент «среды». Границы ФЦ. Реализуемая функция как основ- ной диагностический признак. Параметры выполняемых функ- ций. Структура ФЦ и ее элементы. Пространство состояний ФЦ как основа развития процесса поиска неисправных элементов (функциональных групп).
314
цепи как объекта диагностирования
карта 2)
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Выполнение задания Анализ pc зучынапюн
Приобретенные знания ( 'формиронанныс умения
1. Сформулировать назначение, режимы работы ФЦ, указать ме- сто в составе изделия. 2. Построить и описать работу вы- деленной ФЦ, используя техни- ческую документацию. 3. Построить граф информационно- энергетических связей (ГИЭС), определить его структурные ха- рактеристики и занести в табли- цу 1. (Для построения использо- вать Уч. карту № 2.1). 4. Провести экспериментальное исследование ГИЭС с целью по- лучения качественных и количе- ственных показателей диагности- ческих признаков в выделенных контрольных точках (Уч. карта № 2). 5. Выполнить расчеты по определе- нию последовательности прове- дения диагностических процедур (на основе критериев оператив- ности), занести их в таблицу 2 (Учебная карта № 2.3). 6. Построить оптимальное дерево логических возможностей (ДЛВ), рассчитать его количественные характеристики (Учебная карта № 2.4). 7. Преобразовать ДЛВ в табличную форму и проверить диагностиче- скую программу. 1. Основные понятия системного анализа и теории дискрет- ного поиска. 2. Методика, построе- ния диагностической программы для ФЦ. 3. Правила выполне- ния этапов разра- ботки программы поиска неисправно- сти в ФЦ: • правила разработки ГИЭС и его значе- ние; • правила построе- ния и оценки ДЛВ; • правила преобразо- вания ДЛВ в таб- личную форму. 4. Новые возможности восстановления тех- ники с помощью ди- агностических про- грамм. 1. Прополигь исследо- вание ФЦ как сис- icMi.1 определяй» и ангши трона।ь ха рактсрнстики в це- лях ЛИВ1нос тки 2. Строи и» схему не следуемой ФЦ и описыпни. се работу. 3. Разрабатываю граф ИЭС на псионе схе- мы ФЦ, проводин» сю >кспсримс1иал1»- ное исследование. 4. ( трон in плиц поиска неисправною >ле мента и пиле Д/IB и проводин> опенку СЮ О111ИМаЛЫ1ОС1И. 5. Mei юл 1. мньт 11* Mei о лику ра >рибо1ки ли агностических про грамм при Воссы iioiuieiiHH 1СЧНИКИ.
12'
315
«дерева логических возможностей» (ДЛВ), как возможной
структуры будущей диагностической программы.
На третьей, контрольно-оценочной стадии курсанты совме-
стно с руководителем курсовой работы должны дать оценку и
провести корректировку сформированного плана по определен-
ному критерию.
На последнем этапе деятельность курсанта должна функцио-
нировать уже как сформированное умение со сложившейся на
предшествующих стадиях ориентировочной основой.
На каждой стадии деятельность организовывалась с помо-
щью определенных дидактических средств (учебных карт, схем,
таблиц и т.д.). Разработка и использование этих средств очень
важна: они не только в «наглядном» виде представляют матери-
ал, но подают его в целостности и взаимозависимости. Кроме
того, они выполняют и функцию своего рода эталона, с кото-
рым сравнивается и по которому оценивается разработанная
методическая документация, т.е. они несут контрольно-
коррекционную функцию. В целом все разрабатываемые дидак-
тические средства, их содержание, структура и формы представ-
ления выполняют функцию регуляторов деятельности, в кото-
рой формируется ориентировочная основа умений. В ходе про-
веденных исследований была предпринята попытка разработать
и обосновать новую модель переподготовки специалистов к
преподавательской деятельности в системе повышения квали-
фикации: ее теоретическую базу, цели задачи, содержание,
формы и средства; раскрыть ее эффективность.
Предварительно были выделены новые характеристики пе-
дагогической квалификации, которую должен приобрести пре-
подаватель в процессе обучения в системе повышения квалифи-
кации. Соответственно поставленной новой задаче и было орга-
низовано экспериментальное обучение. В центре внимания при
этом было формирование нового типа педагогического мышле-
ния и системных знаний. Предметом анализа (методом систем-
ного исследования) выступили два объекта: технический объект
как учебный предмет и сам учебный процесс — вернее, дея-
тельность по анализу и проектированию учебного процесса.
Приобретаемые знания должны были выступить в своем новом
значении и функции — как ориентировочная основа умений,
характеризующих новый уровень квалификации. Учебная дея-
тельность была организована в двух формах: теоретической и
практической. Первая форма обучения строилась на основе
316
учебной программы, организующей логику системного анализа
технического объекта и педагогического процесса; в результате
системного исследования формировалось новое представление
об изучаемом предмете. Вторая осуществлялась в форме практи-
ческого решения задач преподавателя с новым принципом по-
дачи учебного предмета и проектирования учебного процесса.
Сформированные новые представления о предмете должны бы-
ли внести существенные изменения в ориентировочную основу
преподавательской деятельности «переученных» преподавателей
и сформировать новое качество профессиональных умений.
Результаты деятельности представлялись в форме контроль-
ной работы по проектированию учебного процесса (см. 12.2).
На собственном опыте преподаватели начинали понимать пре-
имущества нового способа организации профессиональной дея-
тельности и возможности достижения более высокого уровня
профессионализма.
Результаты проведенного исследования позволяют сделать
следующие выводы:
1. Овладение преподавателями идеями деятельностного и
системного подходов и их применение в практике перестройки
процесса обучения составляют основу формирования нового
типа педагогического мышления и нового уровня квалификации
преподавателя. Их усвоение в процессе вторичного обучения в
системе повышения квалификации составляет не простой при-
рост знаний, а формирование нового взгляда на вещи, на пред-
мет своей деятельности как преподавателя. Теоретическая реф-
лексия той реальности, которую открывают системный и дея-
тельностный подходы, позволяет слушателям критически отне-
стись к сложившейся практике обучения, переосмыслить свой
педагогический опыт и добиться большей эффективности учеб-
ного процесса.
2. Реальное повышение уровня квалификации преподавателя
происходит потому, что он приобретает новые познавательные
средства, позволяющие осуществить переориентировку в пред
мете деятельности и самой деятельности. Широкий класс прак-
тических задач объективно требует для своего решения систем
ного анализа объекта, и потому новое его видение существенно
меняет способ организации деятельности. Новое открытие
предмета своей деятельности — главный фактор профессии
нального роста, и это — важнейшее приобретение, которое пре
подаватель получает в системе повышения квалификации.
317
3. Но указанная задача выполнима при новом взгляде на
функцию системы вторичного обучения, при ее организации на
новых теоретических основах, и требует разработки нового
учебно-методического комплекса средств обучения, нового со-
держания программ, форм учебных занятий, контроля и оценки
фактически полученных результатов, реально констатирующих
достигнутый новый уровень квалификации.
4. Предложенная модель обучения эффективна не только для
переподготовки специалистов к преподавательской деятельно-
сти, но и для повышения квалификации слушателей по базовой
специальности в профессиональном ее содержании. Это поло-
жение показано в экспериментальном обучении специалистов
по эксплуатации техники.
Проведенное исследование сделало первый шаг от теорети-
ческого понимания проблемы к ее практическому решению.
Оно носит прикладной характер и в известной мере заполняет
образовавшуюся брешь между теоретическими разработками в
педагогической психологии и педагогике и их использованием в
практике обучения. Разработанная новая модель обучения в
системе повышения квалификации с ее ориентацией на форми-
рование нового мышления у специалистов, как основы профес-
сионального роста, открывает новую перспективу существенной
перестройки последипломного образования, и в частности в
системе повышения квалификации.
Заключение
В данной книге рассмотрены некоторые вопросы формирования в
обучении нового, системного мышления. Освещены методологиче-
ские, теоретические и методические аспекты этой проблемы, пред-
принята попытка их реализации в экспериментальном обучении. Рас-
крыты содержание, формы, методы формирующего обучения.
Представленная модель обучения показана в ее значении для разви-
тия общей дидактической теории — возножностей разработки нового
типа обучения и его роли в развитии образования.
Главные функции образования — организация усвоения индиви-
дом социально-исторического опыта человечества и развитие обучае-
мого. Социальный опыт как предмет усвоения в обучении выступает в
форме знаний о мире, умений целенаправленно и разумно его преоб-
разовывать, многообразных родовых способностей его всестороннего
духовно-практического освоения.
Деятельностный подход к обучению рассматривает процесс усвое-
ния как особый вид деятельности, формирующий всеобщий механизм
«присвоения» индивидом всей человеческой действительности. С ее
присвоением индивид обретает свою родовую сущность, становится
личностью.
Деятельность — образование сложное. В нее входят, познавательный, пла-
нирующий, преобразовательный, контрольно-оценочный, регулятор-
но-коррекционный компоненты. От способов ее организации в обу-
чении зависят характеристики всех приобретений учащегося: знаний,
умений, способностей, его творческий потенциал, мировоззрение,
отношение к миру и способам его преобразования.
Ставя задачу исследования условий формирования и разви-
тия мышления учащегося, предметом рассмотрения в работе
выделен познавательный компонент. Он раскрыт как ориенти-
ровочно-исследовательская деятельность учащегося в способах ее
организации, формирующих новый тип мышления — с систем-
ной ориентировкой в предмете изучения. Раскрыта функцио-
нальная структура, содержание, стадии формирования, этапы
319
превращения ориентировочно-исследовательской деятельности
из внешней предметно-чувственной формы в умственную дея-
тельность — мысль о предмете, воспроизводящую образ предмета.
Деятельность — основа всех приобретений учащегося и его
развития. Поэтому формирование нового мышления в обучении
рассматривается с точки зрения вносимых изменений в деятель-
ность — прежде всего изменений ее предмета и метода (способа
организации познавательной деятельности). При формировании
систе.много мышления предметом деятельности выступает иссле-
дование системности объектов, а способом исследования — метод
системного анализа. Это предполагает внесение изменений в содержа-
ние, формы и метод обучения.
В экспериментальном обучении, реализуя деятельностный
подход — принципы единства знаний и деятельности, предмета и
метода, — главные изменения содержания обучения выражались в
следующем.
Преодолена сциентистская тенденция традиционной дидакти-
ки ограничивать учебный предмет лишь знаниями об объектах.
Отобранные из науки знания и упрощенные для их восприятия
адаптировались к наличным возможностям учащихся (наличному
опыту, уровню развития мышления и т.д.). Они выступали
«готовыми», непосредственно данными, оторванными от познава-
тельной деятельности, их формирующей. Антитезой сциентизму
выступил деятельностный подход. В учебном предмете знания,
подлежащие усвоению, представлены в единстве с деятельностью.
их формирующей.
• Познавательная деятельность выступила в форме исследова-
ния объектов, моделирующего теоретическую деятельность в науке
(в изучаемых объектах выделялся предмет исследования, адекват-
ный предмету метод исследования, его программа, формирование
нового содержания знаний о предмете), и способ мышления.
• Исследовательская деятельность учащегося предполагала
использование методологических средств (знаний о способах
организации познавательной деятельности). В данном случае —
принципов системного исследования и методов конкретной нау-
ки, реализующих общие принципы системного подхода к анали-
зу объектов, составляющих предмет изучаемой науки.
• Организация учебно-познавательной деятельности по мо-
дели системного исследования определяла структуру формируе-
мых знаний о предмете, их содержание, форму обобщения, спо-
соб организации в концептуальную систему, принцип построе-
320
ния теории предмета; формировала новое видение предмета,
системный тип ориентировки в предмете как новый способ мыш-
ления.
• Учебный предмет в его новом содержании выступал и в
новой функции — как способ представления в обучении основ
современной науки — ее предмета, методов познания, способа
мышления и технологии производства нового содержания зна-
ний о предмете.
Представленное строение науки выделяло системные основы,
на которых выстраивалась вся структура знаний о предмете. Новый
фундамент исключал избыточность изучения явлений. Акцент пе-
реносился на общее основание их происхождения - принципы
системного существования объекта (системные свойства, пт струк-
туры и т.д.). Фувдаментализация содержания сокращает объем ус-
ваиваемых знаний, формирует их в новых характеристиках и со-
кращает сроки обучения.
Изменение содержания обучения имеет значение и для фун-
даментализации образования: не путем расширения учебных
планов за счет включения новых общеобразовательных предме-
тов, междисциплинарных теорий или методологических дисци-
плин, а путем измениния способа изучения любой дисциплины,
выделяя новый предмет и метод его изучения, формирующие
системный способ мышления. На этой основе представляется
реальная возможность подготовки широкопрофильного специа-
листа: инженера — с политехническим мышлением, врача - с
'«клиническим* мышлением, работников искусства с художе-
ственным мышлением и т. д. Широкопрофильность — не мно-
гопрофил! ность, это новый тип ориентировки в предмете, с
возможностями его многостороннего освоения.
Системное раскрытие объекта, представляя его в сущностном со-
держании — принципах существования как системы с определенным
типом структуры, определяющей природу объекта и специфиче-
ские его закономерности, — показывая единство его внутренних и
внешних связей, варианты явлений объекта в рамках данного ти-
па структуры, открывает учащемуся возможность планомерного
исследования его связей, взаимодействий, отношений и эвристи-
ческого решения задач, повышает творческий потенциал в реше-
нии новых проблем.
Системное мышление позволяет ориентироваться в нарас-
тающем потоке знаний, дает возможность избирательного выбора
знаний и их интеграции для формирования ориентировочной ос-
321
новы деятельности по решению проблем с новым предметом ис-
следования и способом их решения. Новый способ изучения
предмета формирует учащегося не «запоминающим устройством», а
мыслящим субъектом деятельности, исследователем с современным
типом мышления.
Формирование системного мышления предполагало измене-
ния не только содержания обучения, но и способа его усвоения —
метода обучения. Его особенности состояли в следующем.
Основой обучения выступала .деятельность учащегося в един-
стве ее теоретической и практической форм. Познавательная
деятельность формировала знания (предметные и методологиче-
ские) в их ориентировочной функции — как ориентировочную
основу умений исследовать объект для последующего его целена-
правленного преобразования. Практическая деятельность, ис-
пользуя полученные в исследовании знания, вносила реальные
преобразования в объект, решая практическую задачу. Это сни-
мало проблему формализма знаний, неумения их использовать,
непонимания смысла их приобретения. Использование знаний
приводило к пониманию деятельности в ее естественной целост-
ности — неразрывности ее ориентировочно-исследовательского и
исполнительного компонентов.
Усвоение разных видов деятельности (познавательной, преоб-
разовательной, коммуникативной, эстетической и др.) с общим
способом изучения их предмета — как системного исследования —
формирует общий механизм усвоения, характеризующий метод
обучения. Это создает условия для развития способностей к са-
мообучению, что является важным приобретением учащегося,
позволяющим использовать разные формы обучения (вечернего,
заочного, экстерном) с равной мерой их эффективности, и воз-
можность одновременного приобретения разных профессий.
Овладение способом организации деятельности с ориенти-
ровкой на единство ее всеобщей формы (описываемой категория-
ми: цель, предмет, средства, программа, производимый продукт) и
ее особенных форм (преобразовательной, познавательной, эстетиче-
ской и др.) формирует учащегося как сознательного субъекта дея-
тельности, способного изменять ее сообразно новым целям, зада-
чам и проблемами.
Освоение принципа системности как выражения диалектики
познавательного процесса формирует диалектико-материалис-
тическое мировоззрение учащегося, диалектическую логику его
мышления с новым отношением к миру и деятельности по его
322
духовно-практическому освоению. Образование принимает вос-
питывающий характер: приобретение новых знаний и нового
мышления воспитывает не только широкую образованность, но и
ориентировку на исторические нормы деятельности, поведения,
устанавливает границы дозволенного и рубеж недозволенности,
что составляет основы нравственно воспитанной личности.
Система образования стоит на пороге очередных реформ.
Судьба его развития, как никогда, волнует наше общество. От вы-
бора пути его преобразования будет зависеть наше, по крайней
мере, ближайшее будущее: будем ли мы жить или выживать, какой
исторический тип личности будет формировать система образова-
ния: бездуховную, агрессивную, безответственную, разрушающую
жизнь человека или личность активную, всесторонне развитую,
нравственно воспитанную, утверждающую жизнь сформирован-
ными в обучении деятельностными способностями, и в первую
очередь новым способом мышления. Предстоящие реформы не
могут исключить направленность образования на формирование но-
вой личности и соответственно переход к новому типу обучения —
воспитывающего, развивающего.
Психология и педагогика должны внести существенный вклад
в научное обеспечение будущих реформ, и потому настоящая книга
будет полезна для тех, кто готовится вступить (для студентов, аспи-
рантов), и тех, кто уже вступил на поприще образования (для учите-
лей, преподавателей, методистов, руководящих работников системы
образования).
Литература
1. Абрамова Н.Т. Диалектика части и целого //Структура и формы
материи. — М., 1967.
2. Абрамова Н.Т. Целостность и управление. — М.: Наука, 1974.
3. Аверьянов А.Н. Системное познание мира. — М., 1985.
4. Афанасьев Э.Г. Системность и общество. — М„ 1980.
5. Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного
подхода. — М., 1973.
6. Бондарев В.Г., Васильева Т.С., Водопьянов НА и др. Детерминизм: сис-
темы, развитие. — Минск, 1988.
7. Выготский Л.С. Мышление и речь //Избр. психологические исследо-
вания. - М.: АПН РСФСР, 1956.
8. Гальперин П.Я. Развитие исследований по формированию умственных
действий //Психологическая наука в СССР. Т. 1. — М., 1959.
9. Гальперин ПЯ. Психология мышления и учение о поэтапном формирова-
нии умственных действий //Исследования мышления в советской психо-
логии. — М.: Наука, 1966.
10. Гальперин П.Я. Метод «срезов» и метод поэтапного формирования
умственных действий//Вопросы психологии. 1966. №4.
11. Давыдов В.В. Виды обобщений в обучении. — М., 1972.
12. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. — М.: Педагогика,
1986.
13. Диалектика познания сложных систем /Под ред. В.С. Тюхина. — М.,
1988.
14. Зорина Л.Я. Программа — учебный предмет — учитель. — М.: Знание,
1989. Сер. Педагогика и психология. № 1.
15. Ильина ТА Педагогика. — М.: Просвещение, 1984.
16. Инженерная психология. МГУ, 1964.
17. Кузьмин В.П. Гносеологические проблемы системного знания. — М.:
Знание, 1983. Сер. Философия. №11.
18. Леонтьев А.И. Проблемы развития психики. — М., 1965.
19. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. — М., 1975.
20. Максвелл Д.К. О математической классификации физических вели-
чин: Сб. статей и речей. — М. — Л., 1940.
21. Мещеряков В.Т. Соответствие как принцип. — Л.: Наука, 1978.
22. Наука и учебный предмет //Советская педагогика. 1965. №7.
324
23. Новик И.Б. Системный стиль мышления. — М.: Знание, 1986. Сер.
Философия. № 1.
24. Овчинников Н.Ф. Категория структуры в науках о природе
//Структура и формы материи. — М., 1967.
25. Педагогика школы /Под ред. Г.И. Щукиной. — М.: Просвещение,
1977.
26. Решетова ЗА. Психологические основы профессионального обуче-
ния. МГУ, 1985.
27. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. — М., 1946.
28. Садовский В.Н. Основания общей теории систем. — М., 1974.
29. Сачков Ю.В. Развитие научного знания и стиль мышления // Ле-
нинская теория отражения в свете развития науки и практики. Т. I. —
София, 1981.
30. Свидерский В.И., Зобов НА. Новые философские аспекты элемент-
но-структурных отношений. — Л.: ЛГУ, 1970.
31. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. — М.,
1973.
32. Уемов А.И. Вещи, свойства, отношения. — М.: Наука, 1963.
33. Философско-психологические проблемы развития образования. —
М., 1981.
34. Шабельников В. К. Формирование быстрой мысли /Под ред.
П.Я. Гальперина. — Алма-Ата, 1982.
35. Юдин Э.Г. Системный подход и принцип деятельности. — М.,
1978.
Приложение
Экспериментальная
программа школьного
курса химии
ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ ХИМИИ
Цели и задачи учебного предмета «химия». Его композици-
онное построение. Знакомство с основными понятиями систем-
ного анализа.
Предмет химии (что изучает химия):
1. Понятие о веществе. Свойства вещества. Молекулы как
особый вид частиц, составляющих вещество. Основные физиче-
ские величины, используемые в химии: фундаментальные
(масса, объем, количество вещества), производные (плотность,
молярная масса, молярный объем). Чистые вещества и смеси
веществ. Концентрация вещества в смеси. Взаимодействия ве-
ществ, происходящие с изменением молекул, как химические
явления. Химическая реакция, ее внешние признаки.
2. Молекула как простейшая химическая система и химиче-
ская единица вещества. Системные свойства молекулы:
• Состав молекулы. Атомы как ее частицы. Виды атомов.
Понятие химического элемента. Названия и химическая симво-
лика. Химические формулы. Простые и сложные вещества. От-
носительная атомная, относительная молекулярная массы. Мо-
лярная масса. Массовая доля элементов в соединении.
• Структура молекулы. Элементы и системообразующая
связь между ними. Взаимное расположение элементов в систе-
ме. Параметры, характеризующие химическую связь:
геометрические — длина связи, угол между связями; графи-
ческие и структурные формулы как наглядное изображение
структуры молекулы; понятие о валентности;
энергетические — энергия связи.
• Целостные (химические) свойства молекулы. Влияние со-
става и структуры молекулы на ее свойства. Изомерия и алло-
326
тропия. Химические свойства целостной молекулы: избиратель-
ность к химическим реакциям, реакционная активность. Хими-
ческая индивидуальность молекул.
3. Химические соединения. Основы номенклатуры (неоргани-
ческие соединения).
4. Химическое взаимодействие веществ.
• Понятие о реакционной системе. Ее основные компонен-
ты: исходные вещества (реагенты), среда, конечные вещества
(продукты). Химическая реакция. Ес основные этапы: разруше-
ние химических связей в молекулах реагентов, перегруппировка
атомов, образование новых химических связей (молекул с новой
структурой)/Уравнение химической реакции как символическая
запись произошедших изменений в реакционной системе. Клас-
сификация реакций по числу и составу исходных и образую-
щихся веществ (реакции соединения, разложения, замещения,
обмена, изомеризации).
• Основные законы реакционной системы. Закон сохранения
массы веществ. Стехиометрия. Закон сохранения энергии. По-
нятие о тепловом эффекте химической реакции. Классификация
реакций по тепловым эффектам (экзотермические, эндотерми-
ческие).
5. Значение химии для практики. Промышленное производст-
во материалов с новыми свойствами, лекарственных средств,
пищевых продуктов и т.д. Борьба с загрязнением окружающей
среды. Предупреждение экологических катастроф.
ОБЩАЯ ХИМИЯ
I. Уровни строения вещества, химические формы его организации.
Субмолекулярный уровень, система атома
1. Структурные элементы системы атома: ядро, электронная
оболочка атома, их свойства.
А. Ядро атома. Понятие ядра атома. Свойства ядра:
• состав ядра. Его элементы: протоны, нейтроны;
• масса ядра;
• заряд ядра;
• размер ядра.
Б. Электронная оболочка атома. Понятие электронной обо-
лочки. Ее свойства:
• заряд;
327
• размер;
• состав электронной оболочки. Ее элементы — элек-
троны;
• понятие электрона. Свойства электрона;
• корпускулярно-волновой дуализм;
• масса электрона;
• заряд электрона;
• размер электрона;
• энергия электрона. Энергетические уровни и поду-
ровни в атоме;
• характер движения в атоме. Форма электронных ор-
биталей. Спин электрона;
• квантовые числа как характеристики состояния элек-
трона в атоме. Правило Хунда. Принцип Паули. Пра-
вило Клечковского;
• конфигурация оболочки и периодическая система.
2. Система атома и внутриатомные силы.
Природа сил взаимодействия внутри атома. Устойчивость
атома как физической системы.
Целостные свойства атома и их выражение периодической
системой Д.И. Менделеева:
Заряд ядра атома;
Размер атома (атомный радиус);
Масса атома. Относительная атомная масса. Массовое число.
Изотопы;
Зарядовая нейтральность атома;
Электронная конфигурация атома;
Энергия ионизации атома. Понятие иона. Сродство к элек-
трону;
Классификация химических элементов на металлы и неме-
таллы.
Молекулярный уровень строения вещества
1. Структурные элементы системы молекулы — атомы хими-
ческих элементов.
Свойства атома как элемента молекулы:
• степень окисления и ее зависимость от электронной
конфигурации атома, правила определения степеней
окисления;
328
• валентность атома;
• координационное число атома;
• электроотрицательность;
• масса.
2. Химическая связь в молекуле как системообразующая
связь. Общие условия образования химической связи:
• понижение полной энергии системы по сравнению с
энергией изолированных атомов;
• незавершенный внешний электронный уровень;
• энергия внешних электронов;
• спин внешних электронов.
Химическая связь в молекуле — ковалентная связь. Ее раз-
новидности (полярная, неполярная). Механизмы образования
ковалентной связи (обменный, донорно-акцепторный). Теория
гибридизации. Основные характеристики химической связи:
• энергетические;
• геометрические;
• характеризующие распределение электронной плотности.
3. Система молекулы. Целостные свойства.
Химический состав.
Структура.
Распределение электронной плотности.
Масса молекулы. Относительная молекулярная масса. Мо-
лярная масса.
Электронейтральность молекулы и ее нарушение. Молеку-
лярный ион.
Его специфические характеристики:
• знак заряда;
• размер (ионный радиус).
Надмолекулярный уровень.
Кристаллическая форма организации вещества
Понятие кристалла, кристаллической решетки, аморфного
тела. Свойства кристалла.
Состав. Структурные элементы системы кристалла: атомы,
ионы, молекулы. Понятие формульной единицы.
Структура. Типы кристаллических решеток. Изо- и поли-
морфизм.
Химическая связь в кристалле.
Виды химической связи. Механизм образования.
329
Ковалентная связь.
Ионная связь.
Металлическая связь.
Межмолекулярная связь. Силы Ван-дер-Ваальса. Водородная
связь.
Основные характеристики:
• энергетические;
• геометрические;
• характеризующие распределение электронной плот-
ности.
Целостные свойства системы кристалла: относительная фор-
мульная масса, анизотропия, физические свойства.
II. Периодический закон как основа химической систематики
Этапы развития периодического закона. Его современная
формулировка и значение для химической науки.
Структура периодической системы Д.И. Менделеева (периоды,
группы, подгруппы). Периодическая таблица и электронные
конфигурации атомов. Периодичность изменения свойств ато-
мов элементов — следствие периодичности в строении атома.
Основные виды аналогий химических элементов (групповая,
типовая, электронная). Классификация химических элементов
по типу и заселенности электронных орбиталей. Закономерно-
сти в изменении свойств химических элементов по периодам и
подгруппам периодической системы Д.И. Менделеева:
• радиусы атомов и ионов;
• сродство к электрону, потенциал ионизации, электроот-
рицательность;
• возможные степени окисления;
• поляризующая способности катионов и поляризуемость
анионов.
Металлы и неметаллы и их расположение в периодической
таблице.
III. Поведение систем соединений
при химических взаимодействиях
Понятие реакционной системы. Реагенты и продукты. Ди-
намичность системы. Основные стадии превращения реагентов
330
в продукты. Классификация реакций по числу и составу исход-
ных и образующихся веществ.
Кинетический аспект анализа химической реакции
Механизм химической реакции, ее молекулярность. Понятие
активированного комплекса, энергии активации. Скорость хи-
мической реакции. Кинетическое уравнение. Константа скоро-
сти химической реакции. Факторы, определяющие скорость хи-
мической реакции:
• химическая активность взаимодействующих веществ;
• концентрация взаимодействующих веществ;
• фазовое состояние реакционной системы. Гомогенные и
гетерогенные реакционные системы;
• условия среды:
температура. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации;
давление;
катализатор. Избирательность катализатора.
Термодинамический аспект анализа химической реакции
Энергетические эффекты химического взамимодействия.
Классификация реакций по энергетическим эффектам. Понятие
об энтальпии. Стандартная энтальпия образования простых и
сложных веществ. Закон Гесса.
Равновесное состояние реакционной системы как состояние
динамическое. Константа равновесия. Законы смещения равно-
весия (Принцип Ле Шателье). Влияние температуры, давления
и концентрации на смещение равновесия.
Химические реакции в различных средах
Химические реакции в раство-
рах.
Раствор как физико-химическая система. Структура жидкости.
Структурные элементы системы раствора, их характеристики.
Растворитель, его характеристики:
Избирательность. Вода как универсальный растворитель,
ее строение и свойства.
Способность растворителя к собственной ионизации.
Растворенное вещество, его характеристики:
Агрегатное состояние.
331
Химическая структура. Кристаллогидраты.
Процесс растворения, его основные стадии. Теория электро-
литической диссоциации. Кислотно-основная ионизация. Ам-
фотерность. Растворимость и факторы, ее определяющие
(агрегатное состояние, природа вещества, факторы среды).
Свойства и характеристики растворов как систем:
• состав раствора;
• концентрация растворов и способы ее выражения;
• степень и константа диссоциации;
• водородный показатель.
Типы химических реакций в растворах.
Реакции, не сопровождающиеся изменением степеней окис-
ления химических элементов в реагирующих веществах — реак-
ции обмена.
Реакции, сопровождающиеся изменением степени окисле-
ния химических элементов в реагирующих веществах — окисли-
тельно-восстановительные реакции.
Сущность процесса окисления-восстановления. Электрод.
Электродный потенциал — мера окислительно-
восстановительной способности вещества. Стандартный
электродный потенциал. Электрохимический ряд напря-
жений. Уравнение Нернста. Влияние среды на процесс
окисления-восстановления.
Виды электрохимических процессов:
• самопроизвольные (электрохимическая коррозия, гальва-
нический элемент);
• несамопроизвольные (электролиз).
Типы окислительно-восстановительных реакций
(межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорциони-
рования (дисмутации), контрдиспропорционирования
(конмутации)).
Методы подбора коэффициентов для окислительно-восста-
новительных уравнений (метод электронного баланса,
электронно-ионный метод). Кинетические характеристи-
ки химических реакций в растворах.
Химические реакции в газовой фазе.
Газовая фаза как система. Ее элементы и связи между ними.
Основные газовые законы. Молярный объем газа. Механизм
осуществления реакций в газовой фазе. Кинетические характе-
ристики. *
332
Химические реакции между твердыми веществами.
Механизм осуществления реакций между твердыми вещест-
вами. Кинетические характеристики.
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
1. Основные классы неорганических веществ
и их химические превращения
1. Основные классы неорганических соединений и их харак-
теристики:
А. Простые вещества:
• металлы;
• неметаллы.
Б. Сложные соединения'.
• Оксиды:
солеобразующие;
кислотные;
основные;
амфотерные;
несолеобразующие.
• Гидроксиды:
кислоты;
основания;
амфотерные.
• Соли.
В. Типы связи в основных классах неорганических соедине-
ний и их свойства в зависимости от положения элементов в пе-
риодической таблице (кислотно-основные, окислительно-
восстановительные).
2. Химические превращения неорганических соединений.
Типовые химические реакции между основными классами
неорганических соединений. Генетическая связь. Основные
способы получения оксидов, кислот, оснований.
II. Химия элементов и их соединений
1. Водород и его соединения.
Элементы IA группы. Общая характеристика. Натрий,
калий и их соединения.
333
Элементы ПА группы. Общая характеристика. Магний,
кальций и их соединения.
Элементы 1ПА группы. Общая характеристика. Алюми-
ний и его соединения..
Элементы FVA группы. Общая характеристика. Углерод и
его соединения.
Элементы VA группы. Общая характеристика. Азот, фос-
фор и их соединения.
Элементы VIA группы. Обпщя характеристика. Кислород,
сера и их соединения.
Элементы VIIA группы. Общая характеристика. Фтор,
хлор, бром, иод и их соединения.
Элементы VII1A группы. Общая характеристика.
Общая характеристика d, f-элементов. Хром, марганец,
железо и их соединения.
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Введение
Предмет органической химии в историческом развитии. Со-
временные представления: предметом органической химии яв-
ляются особенности систем углеродистых соединений и их из-
менений при химических взаимодействиях.
Углеродистые соединения в органической и неорганической
природе.
Роль органической химии в практике человека. Настоящее и
будущее органической химии.
Программа курса, логика его построения.
I. Углерод как элемент в системе органических соединений,
определяющий их специфические свойства
Строение атома углерода и его особенности как химического
элемента.
Валентные состояния атома углерода. Особенности гибриди-
зации атома углерода: sp, sp2, sp3 гибридизация. Связь между
валентным состоянием и пространственным строением.
Особенности химической связи углерода с углеродом (С-С)
и другими элементами (С-Х). Сигма и пи-связи:
334
• пространственные характеристики:
длина;
угол между связями;
• параметры, характеризующие распределение электронной
плотности:
полярность;
поляризуемость;
• энергетические характеристики:
энергия связи.
Способность углерода образовывать устойчивые цепи с раз-
личными С-С и С-Х связями. Гетероатом. Высокоорганизован-
ность и многообразие органических соединений.
II. Органическое соединение как химическая система.
Классификация органических соединений
1. Структурные элементы системы органического соединения:
углеродная цепь. Функциональная группа: их свойства.
А. Углеродная цепь. Понятие углеродной цепи (УЦ). Свойства УЦ.
• Длина. Понятие о гомологии. Гомологическая разность.
Понятие о ВМС.
• Пространственное строение.
Ациклическая цепь:
— неразветвленная цепь;
— разветвленная цепь. Понятие об изомерии. Струк-
турная изомерия. Понятие о первичном, вторич-
ном, третичном и четвертичном атоме углерода.
Циклическая цепь.
• Состав. Изомерия положения гетероатома в цепи. Гетеро-
циклы.
• Валентное состояние атомов углерода в цепи.
Насыщенная цепь.
Ненасыщенная. Изомерия положения двойных и
тройных связей. Связи изолированные, кумулиро-
ванные, сопряженные. Эффект сопряжения. Геомет-
рическая изомерия.
Б. Функциональная группа. Понятие функциональной группы
(ФГ). Свойства ФГ.
• Химический состав, структура. Функциональная изомерия.
335
• Число связей, которыми ФГ присоединяется к УЦ.
• Распределение электронной плотности в группе, электро-
отрицательность. Понятие об индуктивном эффекте.
• Степень насыщенности.
Наличие кратных связей.
Наличие у центрального атома свободной пары элек-
тронов.
• Кислотность-основность группы.
• НуклеофИЛЬность-электрофильность.
их Основные формы организации органических соединений,
свойства и специфические особенности.
^олекУла. Свойства, характеризующие органическую мо-
лекулу как систему.
• Состав.
• Строение. Изомерия положения ФГ. Оптическая изомерия.
• Распределение электронной плотности в молекуле.
Полярность. Индуктивный эффект,
поляризуемость.
Сопряжение. Мезомерный эффект. Ароматическое состояние.
• Кислотность-основность.
• Нуклеофильноеть-эдектрофильность.
Целостны^ свойства молекулы и их влияние на физические
ства вещества (температуру плавления и кипения, раство-
Р ость в полярных и неполярных растворителях). Свойства
ДИнений-гомологов и изомеров.
М°лекулЯрный ион. Свойства молекулярного иона.
• Состав.
• Строение.
• Заряд.
• Стабильность.
• Методы генерирования.
Л МолекуаЯрНЫй свободный радикал. Свойства молекулярного
свободного радикала.
• Состав.
• Строение.
• Стабильность (термодинамическая и кинетическая).
? Парамагнетизм.
Методы генерирования.
336
3. Многообразие типов структур органических соединений.
Их классификация.
Л. Критерии классификации и основы номенклатуры.
• По строению углеродной цепи.
• По признаку функциональных групп.
Б. Классы органических соединений, изучаемые в школьном курсе.
• Углеводороды:
алканы;
циклоалканы;
алкены;
алкадиены;
алкины;
арены;
• Соединения с галогенсодержащими функциональными
группами:
алкилгалогениды;
• Соединения с азотсодержащими функциональными группами:
амины;
• Соединения с кислородсодержащими функциональными
группами:
спирты, фенолы;
альдегиды, кетоны;
карбоновые кислоты;
сложные эфиры, жиры;
углеводы;
• Соединения со смешанными функциями:
аминокислоты;
белки, нуклеиновые кислоты.
III. Специфические характеристики основных классов
систем органических соединений
Общая схема анализа рассматриваемых классов органиче-
ских соединений:
• целостные свойства соединений данного класса;
• генетическая связь данного класса соединений с углеводоро-
дами;
• основные области применения как конечного продукта.
337
IV. Поведение систем органических соединений
при химических взаимодействиях
1. Классификация химических реакций. Критерии класси-
фикации.
• По характеру изменения структур:
реакции присоединения;
реакции отщепления (элиминирование);
реакции замещения (обмен);
реакции изомеризации.
• По реагирующим частицам:
гетеролитические (ионные):
а) нуклеофильные;
б) электрофильные;
гомолитические (радикальные);
молекулярные.
• По стадии, определяющей скорость реакции:
мономолекулярные;
бимолекулярные;
реакции высшей молекулярности.
• По специфическим особенностям результата:
окисление и восстановление;
гидрирование и дегидрирование;
гидратация и дегидратация;
полимеризация, поликонденсация.
2. Анализ химического взаимодействия.
• Общая схема анализа:
тип химической реакции;
характеристика реагентов, продуктов;
механизм реакции;
энергетика реакции, схематическое изображение
энергетического профиля реакции;
условия протекания реакции;
скорость реакции и факторы, влияющие на нее.
• Анализ конкретных химических реакций в органической
химии:
А. Замещение у насыщенного атома углерода.
• Нуклеофильное замещение:
бимолекулярное*;
мономолекулярное*.
• Радикальное замещение*;
* Разбираются по схеме, приведенной в табл. 5 Приложения.
338
• Электрофильное замещение.
Б. Отщепление.
• Механизмы отщепления:
бимолекулярный*;
мономолекулярный*.
• Факторы, влияющие на соотношение реакций ’шмс1нс
ния-отщепления.
В. Присоединение.
• К кратным С-С связям,
электрофильное*;
нуклеофильное;
радикальное.
• По двойной С=0 связи,
нуклеофильное*;
радикальное.
Г. Замещение в ароматическом ряду.
• Электрофильное*;
• Нуклеофильное;
• Радикальное.
3. Химические реакции, характерные для важнейших классов
органических соединений и их особенности.
• Алканы:
реакция радикального замещения;
высокотемпературные превращения углеводородов:
изомеризация и деструкция;
реакция с кислородом, сопровождающаяся деструк-
цией.
• Алкены и алкадиены:
электрофильное присоединение по двойной связи;
окисление, сопровождающееся разрывом кратной
связи;
каталитическое гидрирование;
полимеризация.
• Алкины:
присоединение к кратной связи;
ди, три и полимеризация;
339
реакции, в которых алкины проявляют свойства сла-
бых кислот. Арены:
электрофильное замещение;
присоединение.
Г ал огенпроизвод ные:
реакции нуклеофильного замещения и отщепления;
взаимодействие с металлами. Амины:
амины как нуклеофилы;
амины как основания.
Спирты:
образование алкоголятов под действием сильных ос-
нований;
дегидратация и замещение -ОН группы в присутст-
вии кислот и других электрофилов;
окисление.
Фенолы:
свойства, связанные с наличием -ОН группы;
свойства, связанные с наличием бензольного кольца.
Альдегиды и кетоны:
присоединение по карбонильной группе;
специфическое окисление (альдегидов) до карбоно-
вых кислот;
полимеризация и поликонденсация.
Карбоновые кислоты:
проявление свойств слабых кислот;
замена -ОН группы на другие функциональные
группы.
Сложные эфиры:
гидролиз.
V. Генетическая связь между основными классами
органических соединений и способы их получения
Элементы, их характеристики
Таблица 1
Порядковый номер элемента Название элемента Атомная масса Электронная конфигурация Радиус (ат/ион) ЭО (ПИ, СЭ) (Не) метал- лический характер Степени окисления Важнейшие соединения в каждой степени окисления Особые свойства
Вещество, его характеристики
Таблица 2
Формула, название Состояние н. у,, окраска, особые свойства Структура, типы связей, степени окисления Окислительно-восстано- вительные свойства Кислотно- основные свой- ства Лабораторные способы получения
Таблица 3
Химические соединения и практическая деятельность человека
Важнейшие соединения эле- мента, где используются Свойства, определяющие характер использования Способы промышленного получения
Сырье Процесс
Таблица 4
Анализ систем органических соединений (в статике)
Название, структурная формула соеди- нения Класс соединений, к которому оно относится Структура
Элементы, их назва- ния Характеристики элементов
1. Углеродная цепь (УЦ) 2. Функциональная группа (ФГ) 1. Состав 2. Структура 3. Валентное состояние атомов углерода в УЦ 1. Состав, структура 2. Распределение электронной плотности 3. Степень насыщенности: а) наличие кратных связей, б) на- личие на центральном атоме свободной электронной пары 4. Кислотность — основность 5. Электрофильность — нуклеофильность 6. Характер полярности, создаваемой ФГ в молекуле
Продолжение
Характеристика соединения как целого Генетическая связь с углеводо- родами Область применения как конеч- ного продукта
1. Структура 2. Распределение электронной плотности в молекуле. 3. Возможные реакционные центры. 4. Кислотность — основность. 5. Электрофильность — нуклеофильность. 6. Температура кипения и плавления. 7. Растворимость в полярных и неполярных раство- рителях. 8. Особые свойства (ядовитость, способность к само- возгоранию и Т.Д.)
Таблица 5
Анализ химической реакции
Тип химической реакции Типы структур соединений, участвующих в реакции Субстрат | Реагент Механизм реакции Схематическое изо- бражение энергети- ческого профиля Условия протекания реакции Скорость реакции, факторы, ее повышающие
Таблица 6
Анализ систем органических соединении (в динамике)
Название субстрата Распределение элек- тронной плотности Реакционные центры молекулы суб- страта Типы реакций, кото- рые могут проте- кать по этим цен- трам Возможные реагенты, примеры Продукты реакции
Оглавление
Предисловие э
Часть I. Формирование системного мышления в обучении.
Теоретические основы 9
Глава 1. Психологическая теория деятельности и деятельностный
подход к обучению
1.1. Культура. Образование. Тип обучения Ю
1.2. Психологическая теория деятельности и деятельностный подход к обучению 19
1.3. Деятельность учащегося - системообразующий фактор процесса обучения 25
1.4. Деятельностный подход и дидактические принципы 37
Глава 2. Системный подход и системный стиль научного мышления в
современной науке 58
2.1. Системный подход и системный анализ 61
2.2. Системное знание ТВ
2.3. Системный стиль мышления 82
Глава 3. Формирование системного мышления в обучении:
экспериментальная модель 88
3.1. Основные принципы экспериментального обучения 90
3.2. Цели обучения в экспериментальной модели 96
3.3. Принципы построения учебного предмета 99
Часть II. Экспериментальные исследования 131
Глава 4. Построение учебного предмета как системы развивающегося
знания 132
Глава 5.Формирование системного мышления как условие
фундаментализации и профессионализации усваиваемых знаний 157
Глава 6. Системный анализ как условие математического моделирования 171
Глава 7. Метод системного анализа как инструмент решения
эвристических задач 201
Глава 8. Новый подход к классификации и решению учебных расчетных
задач на основе системного анализа 219
Глава 9. Системное изучение объекта и его значение для понимания 236
Глава 10. Значение системной ориентировки в языке для практического
овладения речевой деятельностью 259
Глава 11. Формирование обобщенных приемов освоения технических
объектов как орудий профессиональной деятельности 280
Глава 12. Экспериментальный опыт подготовки преподавателей
к проектированию процесса обучения 299
Заключение 319
Литература 324
Приложение. Экспериментальная программа школьного курса химии 326
344